PANEL SURYA

          Seperti yang kita tahu negara indonesia mendapatkan terik panas matahari yang terkadang sangat menyengat. Dalam hal ini mengapa kita tidak memanfaatkan panas terik matahari tersebut untuk sumber energi yang sering kita gunakan setiap hari yaitu listrik, dengan mentransformasi panas terik matahari menjadi tenaga listrik menggunakan panel surya atau yang biasa disebut sel photovoltaic. Listrik tersebut disimpan di dalam aki, aki menghidupkan lampu. 

Prinsip dan kerja sel-sel fotovoltaik

Sebuah sel surya mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Konversi ini didasarkan pada fenomena efek fotovoltaik. Sinar matahari terdiri dari foton dengan tingkat energi yang berbeda tergantung spektrum dari mana mereka berasal. Ketika sinar matahari menyerang permukaan bahan fotovoltaik itu menyemburkan elektron yang menghasilkan generasi listrik. Fenomena ini dikenal sebagai efek fotovoltaik. Efek ini ditemukan oleh fisikawan Perancis Antoine-César Becquerel pada tahun 1839.

Secara teori, sel surya dapat mengkonversi sekitar 30 persen dari energi radiasi matahari menjadi listrik insiden. Komersial sel hari, tergantung pada teknologi, biasanya memiliki efisiensi 5 -12 persen untuk film tipis dan 13 – 21 persen untuk sel berbasis silikon kristal. Sel surya pertama dibangun oleh Charles Fritts di sekitar 1883 menggunakan sambungan dibentuk oleh lapisan selenium (semikonduktor) dengan lapisan sangat tipis emas. Teknologi ini dikembangkan lama dan pada waktu itu bahwa efisiensi bawah 1%. Teknologi baru muncul, perkembangan baru terjadi dan berdasarkan pada generasi pengembangan teknologi yang berbeda dari sel surya telah dikategorikan

Gambar diatas  menunjukan ilustrasi sel surya dan juga bagian-bagiannya. Secara umum terdiri dari :

1. Substrat/Metal backing

         Substrat adalah material yang menopang seluruh komponen sel surya. Material substrat juga harus mempunyai konduktifitas listrik yang baik karena juga berfungsi sebagai kontak terminal positif sel surya, sehinga umumnya digunakan material metal atau logam seperti aluminium atau molybdenum. Untuk  sel surya dye-sensitized  (DSSC) dan sel surya organik, substrat juga berfungsi sebagai tempat masuknya cahaya sehingga material yang digunakan yaitu material yang konduktif tapi juga transparan sepertii ndium tin oxide (ITO) dan flourine doped tin oxide (FTO).

2. Material semikonduktor

          Material semikonduktor merupakan bagian inti dari sel surya yang biasanya mempunyai tebal sampai beberapa ratus mikrometer untuk sel surya generasi pertama (silikon), dan 1-3 mikrometer untuk sel surya lapisan tipis. Material semikonduktor inilah yang berfungsi menyerap cahaya dari sinar matahari. Untuk kasus gambar diatas, semikonduktor yang digunakan adalah material silikon, yang umum diaplikasikan di industri elektronik. Sedangkan untuk sel surya lapisan tipis, material semikonduktor yang umum digunakan dan telah masuk pasaran yaitu contohnya material Cu(In,Ga)(S,Se)2 (CIGS), CdTe (kadmium telluride), dan amorphous silikon, disamping material-material semikonduktor potensial lain yang dalam sedang dalam penelitian intensif seperti Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTS) dan Cu2O (copper oxide).

Bagian semikonduktor tersebut terdiri dari junction atau gabungan dari dua material semikonduktor yaitu semikonduktor tipe-p (material-material yang disebutkan diatas) dan  tipe-n (silikon tipe-n, CdS,dll)  yang membentuk p-n junction. P-n junction ini menjadi kunci dari prinsip kerja sel surya. Pengertian semikonduktor tipe-p, tipe-n, dan juga prinsip p-n junction dan sel  surya akan dibahas dibagian “cara kerja sel surya”.

3. Kontak metal / contact grid

        Selain substrat sebagai kontak positif, diatas sebagian material semikonduktor biasanya dilapiskan material metal atau material konduktif transparan sebagai kontak negatif.

4.Lapisan antireflektif

        Refleksi cahaya harus diminimalisir agar mengoptimalkan cahaya yang terserap oleh semikonduktor. Oleh karena itu biasanya sel surya dilapisi oleh lapisan anti-refleksi. Material anti-refleksi ini adalah lapisan tipis material dengan besar indeks refraktif optik antara semikonduktor dan udara yang menyebabkan cahaya dibelokkan ke arah semikonduktor sehingga meminimumkan cahaya yang dipantulkan kembali.

5.Enkapsulasi / cover glass

       Bagian ini berfungsi sebagai enkapsulasi untuk melindungi modul surya dari hujan atau kotoran.

Dalam penggunaan panel surya / solar cell untuk membangkitkan listrik di rumah, ada beberapa hal yang perlu kita pertimbangkan karena karakteristik dari panel surya / solar cell:

• Panel surya / solar cell memerlukan sinar matahari. Tempatkan panel surya / solar cell pada posisi dimana tidak terhalangi oleh objek sepanjang pagi sampai sore.
• Panel surya - solar cell menghasilkan listrik arus searah DC.
• Untuk efisiensi yang lebih tinggi, gunakan lampu DC seperti lampu LED.
• Instalasi kabel baru khusus untuk arus searah DC untuk perangkat berikut ini misalnya: lampu penerangan berbasis LED (Light Emiting Diode), kamera CCTV, wifi (wireless fideliity), dll.

Bayangkan jika seluruh masyarakat Indonesia memakai panel surya ini ? akan mengurangi berapa persen pembelian batu bara untuk tenaga listrik? Pastinya akan menghemat anggaran negara yang keluar. Namun yang menjadi kendala untuk masyarakat kita adalah malahnya harga panel surya yang kira – kira mencapai angka biaya antara $ 30 dan $ 80 per kaki persegi dari luas kolektor. Mungkin nanti setelah negara ini sudah bebas dari yang namanya korupsi mungkin pemerintah indonesia akan melakukan program pembagian plus pemasangan panel surya di indonesia secara merata. Kita do’a-kan saja semoga terjadi.