Sél surya nyaéta alat non-mékanis anu ngagunakeun semikonduktor pikeun langsung ngarobah sinar panonpoé jadi listrik ngaliwatan éfék fotovoltaik. Sacara intuitif, jalma-jalma panginten mikir yén sél surya hirup subur dina sinar panonpoé anu kuat, tapi naha éta leres-leres leres?
Manusa parantos lami ngamangpaatkeun énergi surya, kalayan tilu cara utama pikeun ngarobihna: konvérsi fotovoltaik, konvérsi fototermal, sareng konvérsi fotokimia. Pembangkit listrik fotovoltaik (PV), anu ngarobih sinar panonpoé janten listrik, mangrupikeun salah sahiji panggunaan énergi surya anu paling épisién.
Éfék fotovoltaik mimiti dititénan dina taun 1839 ku élmuwan Perancis Edmond Becquerel, sareng éta nujul kana generasi poténsial listrik nalika cahaya nabrak semikonduktor. Engkéna, Einstein ngajelaskeun éfék ieu nganggo téori kuantum cahaya, anu ngajantenkeun anjeunna meunang Hadiah Nobel dina Fisika taun 1921.
Beda sareng éfék fotolistrik, anu lumangsung nalika cahaya nabrak hiji konduktor, éfék fotovoltaik lumangsung dina wates antara dua pelat semikonduktor. Nalika disambungkeun ku kawat, wates ieu nyiptakeun médan listrik, anu ngamungkinkeun arus ngalir.
Janten, kumaha sél surya ngarobah sinar panonpoé jadi listrik? Sinar panonpoé mangrupikeun spéktrum anu lega tina radiasi éléktromagnétik. Nalika nabrak sél surya, radiasi éta tiasa dipantulkeun, diserep, atanapi diliwatan. Ngan radiasi anu diserep anu dirobih janten énergi listrik.
Pikeun semikonduktor basis silikon, énergi 1,11 éléktron volt (eV) diperyogikeun pikeun ngaleupaskeun éléktron tina atomna. Ngan foton anu énergina langkung ageung tibatan ambang ieu anu tiasa ngahasilkeun listrik. Nanging, énergi anu kaleuleuwihi tina foton anu énergina langkung luhur leungit salaku panas, nyumbang kana pemanasan panel surya, anu tiasa ningkatkeun suhu na di luhur hawa sekitar.
Sabalikna tina kapercayaan umum, sél surya basis silikon sabenerna leuwih resep lingkungan anu leuwih tiis, sanajan aranjeunna tetep peryogi sinar panonpoé. Nalika suhu naék, panel surya ngahasilkeun énergi anu langkung sakedik, sanaos nampi jumlah sinar panonpoé anu sami.
Suhu anu luhur utamina ngirangan tegangan sirkuit kabuka (tegangan nalika teu aya arus anu ngalir), sanaos arus sirkuit pondok (arus nalika sél dihubungkeun pondok) tetep relatif stabil. Ieu ngandung harti suhu anu langkung luhur nyababkeun efisiensi anu langkung handap sareng daya kaluaran anu ngirangan.
Sél surya biasana diuji dina suhu standar 25°C (77°F). Nalika suhu panel ngahontal 60°C (140°F) atanapi langkung luhur, kaluaran dayana turun sacara signifikan. Pikeun unggal kanaékan suhu derajat, arus sirkuit pondok ngan ukur ningkat 0,04%, sedengkeun tegangan sirkuit kabuka turun 0,4%.
Sanaos efisiensi turun dina usum panas, seueurna sinar panonpoé dina usum ieu tetep ngahasilkeun produksi énergi sacara umum anu langkung luhur dibandingkeun sareng usum-usum sanésna.
Kumaha Niiskeun Panel Surya
Sapertos alat éléktronik anu sanés, panel surya langkung saé dina suhu anu langkung tiis. Kusabab aranjeunna ngandelkeun sinar panonpoé tibatan panas pikeun kakuatanna, aranjeunna tiasa dianggo langkung saé dina kaayaan anu caang tapi tiis.
Pikeun niiskeun panel surya nalika usum panas, naha urang kedah masang tempat teduh? Tangtos henteu! Ngahalangan sinar panonpoé bakal ngabatalkeun tujuan panel surya. Kumaha upami nganggo tabir surya? Henteu, nganggo panghalang fisik bakal ngirangan panyerepan cahaya, sareng metode kimia moal ngabantosan nurunkeun suhu.
Pikeun panel surya di hateup, ventilasi alami mangrupikeun cara anu efektif sareng ekonomis pikeun niiskeunana. Masang panel kalayan celah antara aranjeunna sareng hateup ngamungkinkeun hawa pikeun ngiderkeun sareng niiskeun panel. Nanging, penting pikeun ngajaga daun sareng lebu tina celah pikeun ngajaga aliran hawa sareng nyegah panas teuing.
Para panalungtik ogé parantos nalungtik rupa-rupa metode pendinginan pikeun ningkatkeun efisiensi panel surya. Salian ti ventilasi alami, pendinginan hawa paksa sareng pendinginan termal fotovoltaik (PVT) parantos ditalungtik, anu nawiskeun wawasan anu berharga ngeunaan nurunkeun suhu panel sareng ningkatkeun kaluaran énergi.
Sabot sél surya, utusan énergi bersih, terus ngahiji kana kahirupan urang, sél surya mawa gelombang anyar solusi rendah karbon sareng ramah lingkungan.
