Cara Kerja Panel Surya dalam Menghasilkan Listrik

Cara Kerja Panel Surya dalam Menghasilkan Listrik

Sel Surya atau Solar Cell adalah suatu komponen yang dapat mengubah energi matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip efek yang di sebut Photovoltaic. Efek Photovoltaic adalah sebuah fenomena dimana munculnya tegangan arus listrik karena ada hubungan dua elektroda yang duhubungkan dengan sistem padat dan cairan saat mendapatkan energi cahaya matahari. Oleh karena itu, Sel Surya sering juga di sebut Sel Photovoltaic (PV).

Kenapa listrik bekerja melalui hubungan dua elektroda? Karena adanya energi foton dari cahaya matahari yang berhasil di terima dan membebaskan elektron-elektron dalam sambungan semi konduktor Tipe P dan Tipe N, Sel surya juga memiliki kaki positif dan kaki negatif yang terhubung ker rangkaian atau komponen yang memerlukan sumber listrik.

Pada dasarnya, Sel Surya merupakan Photodiode (Dioda Foto) yang memiliki permukaan yang besar. Permukaan luas untuk Sel Surya tersebut dan menjadikan perangkat Panel Surya ini lebih sensitif terhadap cahaya yang masuk dan menghasilkan Tegangan Arus listrik lebih kuat dari Dioda Foto pada umumnya. Contohnya sederhananya, sebuah Sel Surya yang terbuat dari bahan semikonduktor silikon mampu menghasilkan tegangan setinggi 0,5V dan Arus setinggi 0,1A saat terkena (expose) cahaya matahari.

Saat ini, Panel Surya ini sudah banyak diaplikasikan ke perangkat mulai dari untuk sumber listrik mainan, pengisi baterai, sampai pembangkit listrik tenaga surya (PLTS). Bahkan sudah menjadi sumber listrik untuk menggerakan satelit yang mengorbit di atas kita.

 

Skema Dasar dan Simbol Sel Surya (Panel Surya)

Skema Dasar, Bentuk dan Simbol Sel Surya
Berikut ini adalah Skema Dasar, Bentuk dan Simbol Sel Surya

Prinsip Kerja Sel Surya

Prinsip kerja sel surya ini dimulai dari partikel yang disebut “Foton”, Foton adalah partikel sinar matahari yang sangat kecil, dan juga partikel matahari tersebut meghatam atom semikonduktor sel surya sehingga dapat menimbulkan energi yang besar untuk memisahkan elektron dari struktur atomnya, elektorn yang terpisah dan bermuatan negatif tersebut akan bebas bergerak pada daerah pita konduksi dari material semi konduktor, sehingga atom yang kehilangan elektrin tersebut kekosongan pada strukturnya, kekosongan tersebut dinamakan “Hole” dengan muatan positif.

Daerah Semi konduktor dengan elektron bebas ini bersifat negatif dan bertindak sebagai Pendonor elektron, daerah semi konduktor ini disebut dengan Semi konduktor tipe N. Sedangkan daerah semi konduktor dengan Hole bersifat Positif dan bertindak sebagai Penerima elektron yang dinamakan dengan Semikonduktor tipe PDi persimpangan daerah Positif dan Negatif akan menimbulkan energi yang mendorong elektron dan hole untuk bergerak ke arah yang berlawanan. Elektron akan bergerak menjauhi daerah Negatif sedangkan Hole akan bergerak menjauhi daerah Positif. Ketika diberikan sebuah beban berupa lampu maupun perangkat listrik lainnya di Persimpangan Positif dan Negatif ini, maka akan menimbulkan Arus Listrik.