Pembangkit listrik tenaga surya, minangka solusi energi bersih sing unggul, wis narik kawigaten sing signifikan saka industri. Yen sampeyan kasengsem, ayo padha nyilem menyang struktur sel surya lan bahan fotovoltaik sing gegandhengan.
Pembangkit listrik tenaga surya, sing asring diarani sel surya, langsung ngowahi sinar srengenge dadi listrik. Ing panel surya, foton saka srengenge nyingkirake elektron saka ikatan atom bahan semikonduktor. Nalika elektron iki dipeksa obah ing arah sing padha, dheweke ngasilake arus listrik sing bisa nguripi piranti elektronik utawa dipasok menyang jaringan listrik.
Wiwit fisikawan Prancis Alexandre-Edmond Becquerel pisanan negesake teknologi fotovoltaik ing taun 1839, pembangkit listrik tenaga surya wis dadi topik utama riset. Saiki, kanthi tim riset utama saka AS, Jepang, lan Eropa sing nyepetake komersialisasi sistem surya, pasar internasional kanggo industri fotovoltaik terus berkembang.
Modul Fotovoltaik
Sanajan bahan ing sistem fotovoltaik beda-beda, kabeh modul kasusun saka sawetara lapisan saka sisih ngarep nganti mburi. Cahya srengenge pisanan ngliwati lapisan protèktif (biasane kaca), banjur liwat lapisan kontak transparan menyang sel kasebut. Ing tengah modul ana bahan penyerap, sing nangkep foton kanggo ngasilake arus listrik. Jinis bahan semikonduktor sing digunakake gumantung saka kabutuhan khusus sistem fotovoltaik.
Ing ngisor bahan penyerap ana lapisan logam mburi, sing ngrampungake sirkuit listrik. Ing ngisor lapisan logam ana lapisan film komposit, sing tahan banyu lan ngisolasi modul kasebut. Modul fotovoltaik asring dilengkapi lapisan pelindung tambahan sing digawe saka kaca, paduan aluminium, utawa plastik.
Bahan Semikonduktor
Bahan semikonduktor ing sistem fotovoltaik bisa awujud silikon, film tipis polikristalin, utawa film tipis monokristalin. Bahan silikon kalebu silikon monokristalin, silikon polikristalin, lan silikon amorf. Silikon monokristalin, kanthi struktur teratur, nduweni efisiensi konversi fotovoltaik sing luwih dhuwur tinimbang silikon polikristalin.
Ing silikon amorf, atom silikon kasebar kanthi acak, sing nyebabake efisiensi konversi luwih murah dibandhingake karo silikon monokristalin. Nanging, silikon amorf bisa nangkep luwih akeh foton, lan nggabungake karo unsur-unsur kayata germanium utawa karbon bisa nambah sifat iki.
Tembaga indium diselenida (CIS), kadmium tellurida (CdTe), lan silikon film tipis minangka bahan film tipis polikristalin sing umum digunakake. Bahan efisiensi dhuwur kayata gallium arsenida (GaAs) asring nggabungake film tipis silikon monokristalin. Bahan-bahan kasebut dipilih kanggo aplikasi fotovoltaik tartamtu adhedhasar sifat unik kayata kristalinitas, ukuran celah pita, kemampuan panyerepan, lan gampang diproses.
Faktor Eksternal sing Mempengaruhi Semikonduktor
Susunan atom ing struktur kristal nemtokake kristalinitas bahan semikonduktor, sing langsung mengaruhi transportasi muatan, kapadhetan arus, lan efisiensi konversi energi sel surya. Celah pita bahan semikonduktor nuduhake energi minimal sing dibutuhake kanggo mindhah elektron saka kahanan kaiket menyang kahanan bebas (sing ngidini konduksi). Celah pita, biasane dilambangake minangka Eg, nggambarake bedane energi antarane pita valensi (energi rendah) lan pita konduksi (energi tinggi).
Koefisien panyerepan ngukur jarak foton saka dawa gelombang tartamtu bisa nembus medium sadurunge diserep. Iki ditemtokake dening bahan sel lan dawa gelombang foton sing diserep.
Biaya lan gampange ngolah macem-macem bahan lan piranti semikonduktor gumantung saka akeh faktor, kalebu jinis lan skala bahan sing digunakake, siklus produksi, lan karakteristik migrasi sel ing ruang deposisi. Saben faktor nduweni peran penting kanggo nyukupi kabutuhan pembangkit fotovoltaik tartamtu.
