Pembangkit listrik tenaga surya, salaku solusi énergi bersih anu unggul, parantos narik perhatian anu signifikan ti industri. Upami anjeun resep, hayu urang bahas struktur sél surya sareng bahan fotovoltaik anu aya hubunganana.
Pembangkit listrik tenaga surya, anu sering disebut sél surya, sacara langsung ngarobah sinar panonpoé jadi listrik. Dina panel surya, foton tina panonpoé ngaleupaskeun éléktron tina beungkeut atom bahan semikonduktor. Nalika éléktron ieu kapaksa gerak dina arah anu sami, éta ngahasilkeun arus listrik anu tiasa ngagerakkeun alat éléktronik atanapi dialirkeun kana jaringan listrik.
Ti saprak fisikawan Perancis Alexandre-Edmond Becquerel mimiti ngatéorikeun téknologi fotovoltaik dina taun 1839, pembangkit listrik tenaga surya parantos janten topik konci panalungtikan. Ayeuna, kalayan tim panalungtikan utama ti AS, Jepang, sareng Éropa ngagancangkeun komersialisasi sistem surya na, pasar internasional pikeun industri fotovoltaik terus ngalegaan.
Modul Fotovoltaik
Sanaos bahan dina sistem fotovoltaik béda-béda, sadaya modul diwangun ku sababaraha lapisan ti sisi hareup ka tukang. Sinar panonpoé mimitina ngaliwat lapisan pelindung (biasana kaca), teras ngaliwat lapisan kontak transparan kana sél éta sorangan. Di tengah modul aya bahan panyerep, anu néwak foton pikeun ngahasilkeun arus listrik. Jenis bahan semikonduktor anu dianggo gumantung kana kabutuhan khusus sistem fotovoltaik.
Di handapeun bahan panyerep aya lapisan logam tukang, anu ngalengkepan sirkuit listrik. Di handapeun lapisan logam aya lapisan pilem komposit, anu ngajaga cai sareng ngaisolasi modul. Modul fotovoltaik sering dilengkepan lapisan pelindung tambahan anu didamel tina kaca, paduan aluminium, atanapi plastik.
Bahan Semikonduktor
Bahan semikonduktor dina sistem fotovoltaik tiasa silikon, pilem ipis polikristalin, atanapi pilem ipis monokristalin. Bahan silikon kalebet silikon monokristalin, silikon polikristalin, sareng silikon amorf. Silikon monokristalin, kalayan strukturna anu teratur, ngagaduhan efisiensi konvérsi fotovoltaik anu langkung luhur tibatan silikon polikristalin.
Dina silikon amorf, atom silikon disebarkeun sacara acak, ngahasilkeun efisiensi konvérsi anu langkung handap dibandingkeun sareng silikon monokristalin. Nanging, silikon amorf tiasa néwak langkung seueur foton, sareng ngahijikeunana sareng unsur-unsur sapertos germanium atanapi karbon tiasa ningkatkeun sipat ieu.
Tambaga indium diselenida (CIS), kadmium tellurida (CdTe), sareng silikon pilem ipis umumna dianggo salaku bahan pilem ipis polikristalin. Bahan efisiensi tinggi sapertos galium arsenida (GaAs) sering ngagabungkeun pilem ipis silikon monokristalin. Bahan-bahan ieu dipilih pikeun aplikasi fotovoltaik khusus dumasar kana sipat unik sapertos kristalinitas, ukuran celah pita, kamampuan panyerepan, sareng gampang diprosés.
Faktor Éksternal anu Mangaruhan Semikonduktor
Susunan atom dina struktur kristal nangtukeun kristalinitas bahan semikonduktor, anu sacara langsung mangaruhan transportasi muatan, kapadetan arus, sareng efisiensi konvérsi énergi sél surya. Celah pita bahan semikonduktor nujul kana énergi minimum anu diperyogikeun pikeun mindahkeun éléktron tina kaayaan kabeungkeut ka kaayaan bébas (anu ngamungkinkeun konduksi). Celah pita, biasana dilambangkeun salaku Eg, ngajelaskeun bédana énergi antara pita valénsi (énergi handap) sareng pita konduksi (énergi luhur).
Koéfisién panyerepan ngukur jarak foton tina panjang gelombang anu tangtu tiasa nembus média sateuacan diserep. Ieu ditangtukeun ku bahan sél sareng panjang gelombang foton anu diserep.
Biaya sareng gampilna ngolah rupa-rupa bahan sareng alat semikonduktor gumantung kana sababaraha faktor, kalebet jinis sareng skala bahan anu dianggo, siklus produksi, sareng karakteristik migrasi sél dina ruang déposisi. Unggal faktor maénkeun peran penting dina minuhan kabutuhan generasi fotovoltaik khusus.
