Monday 13 June 2016

Panel Surya dalam Teknologi Elektronika

Panel Surya, atau Sel mentari  tak jarang disebut photovoltaic adalah perangkat yang mampu mengkonversi pribadi cahaya surya menjadi listrik. Sel mentari  mampu dianggap sebagai komponen primer buat memaksimalkan potensi yg sangat akbar sebuah tenaga cahaya mentari  yang sampai ke bumi, walaupun selain dipergunakan untuk membuat listrik, energi yg berasal asal mentari  juga bisa pada maksimalkan energi panasnya melalui sistem solar thermal.


Sel mentari  bisa pada analogikan menjadi perangkat menggunakan dua terminal atau sambungan, dimana saat kondisi gelap atau tidak relatif cahaya berfungsi seperti dioda, dan  ketika disinari dengan cahaya mentari  bisa membentuk tegangan. Ketika disinari, umumnya satu sel surya komersial menghasilkan tegangan searah (dc) sebanyak 0,lima sampai 1 volt, serta arus short-circuit dalam skala  milliampere per cm per segi. Besar  tegangan serta arus ini tidak relatif untuk aneka macam software, sehingga umumnya sejumlah sel mentari  disusun secara seri membentuk modul mentari . Satu modul surya biasanya terdiri berasal 28-36 sel mentari , serta total membuat tegangan dc sebesar 12 v pada kondisi penyinaran standar (air mass 1.Lima). Modul mentari  tadi bisa digabungkan secara paralel atau seri buat memperbesar total tegangan dan  arus outputnya sesuai dengan daya yang diperlukan buat software tertentu. Gambar dibawah pertanda ilustrasi berasal modul surya.

 

Struktur sel surya

Sinkron menggunakan perkembangan sainsdanteknologi, jenis-jenis teknologi sel surya pun berkembang menggunakan berbagai penemuan. Terdapat yg disebut sel mentari  generasi satu, 2, 3 serta empat, menggunakan struktur atau bagian-bagian penyusun sel yang berbeda juga (jenis-jenis teknologi mentari  akan dibahas pada goresan pena “sel surya : jenis-jenis teknologi”). Dalam goresan pena ini akan dibahas struktur dan  cara kerja asal sel matahari yang awam berada dipasaran waktu ini yaitu sel mentari  berbasis material silikon yg jua secara umum  mencakup struktur serta cara kerja sel surya generasi pertama (sel surya silikon) dan  ke 2 (thin film/lapisan tipis).

 

Gambar diatas  menerangkan ilustrasi sel mentari  dan  pula bagian-bagiannya. Secara awam terdiri asal :

1. Substrat/metal backing

Substrat artinya material yang menopang seluruh komponen sel mentari . Material substrat pula wajib  memiliki konduktifitas listrik yang baik karena juga berfungsi menjadi kontak terminal positif sel surya, sehinga umumnya digunakan material metal atau logam mirip aluminium atau molybdenum. Buat  sel matahari dye-sensitized  (dssc) dan  sel surya organik, substrat jua berfungsi menjadi tempat masuknya cahaya sehingga material yg digunakan yaitu material yg konduktif akan tetapi pula transparan sepertii ndium tin oxide (ito) serta flourine doped tin oxide (fto).

2. Material semikonduktor

Material semikonduktor adalah bagian inti dari sel matahari yang biasanya memiliki tebal hingga beberapa ratus mikrometer buat sel surya generasi pertama (silikon), serta 1-3 mikrometer buat sel surya lapisan tipis. Material semikonduktor inilah yang berfungsi menyerap cahaya asal sinar surya. Buat perkara gambar diatas, semikonduktor yang dipergunakan ialah material silikon, yang awam diaplikasikan pada industri elektronik. Sedangkan buat sel mentari  lapisan tipis, material semikonduktor yang umum  dipergunakan serta sudah masuk pasaran yaitu contohnya material cu(in,ga)(s,se)dua (cigs), cdte (kadmium telluride), dan  amorphous silikon, disamping material-material semikonduktor potensial lain yang dalam sedang pada penelitian intensif mirip cu2znsn(s,se)4 (czts) dan  cu2o (copper oxide).

Bagian semikonduktor tersebut terdiri berasal junction atau adonan berasal 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 berasal prinsip kerja sel surya. Pengertian semikonduktor tipe-p, tipe-n, dan  pula prinsip p-n junction dan  sel  mentari  akan dibahas dibagian “cara kerja sel matahari”.

3. Kontak metal / contact grid

Selain substrat menjadi hubungan positif, diatas sebagian material semikonduktor umumnya dilapiskan material metal atau material konduktif transparan menjadi kontak negatif.

4.Lapisan antireflektif

Refleksi cahaya wajib  diminimalisir agar mengoptimalkan cahaya yg terserap sang semikonduktor. Sang karena itu umumnya sel mentari  dilapisi oleh lapisan anti-refleksi. Material anti-refleksi ini adalah lapisan tipis material dengan besar  indeks refraktif optik antara semikonduktor serta udara yg menyebabkan cahaya dibelokkan ke arah semikonduktor sebagai akibatnya meminimumkan cahaya yg dipantulkan pulang.

Lima.Enkapsulasi / cover glass

Bagian ini berfungsi menjadi enkapsulasi buat melindungi modul mentari  dari hujan atau kotoran.

Cara kerja sel mentari

Sel matahari konvensional bekerja menggunakan prinsip p-n junction, yaitu junction antara semikonduktor tipe-p dan  tipe-n. Semikonduktor ini terdiri asal ikatan-ikatan atom yang dimana terdapat elektron sebagai penyusun dasar.  Semikonduktor tipe-n memiliki kelebihan elektron (muatan negatif)  sedangkan semikonduktor tipe-p mempunyai kelebihan hole (muatan positif) dalam struktur atomnya.  Syarat kelebihan elektron dan  hole tadi bisa terjadi dengan mendoping material dengan atom dopant. Menjadi model buat menerima material silikon tipe-p, silikon didoping sang atom boron, sedangkan buat mendapatkan material silikon tipe-n, silikon didoping sang atom fosfor. Ilustrasi dibawah mendeskripsikan junction semikonduktor tipe-p dan  tipe-n.

Peran dari p-n junction ini ialah buat membentuk medan listrik sehingga elektron (dan  hole) bisa diekstrak oleh material kontak buat menghasilkan listrik. Waktu semikonduktor tipe-p dan  tipe-n terkontak, maka kelebihan elektron akan beranjak asal semikonduktor tipe-n ke tipe-p sebagai akibatnya menghasilkan kutub positif di semikonduktor tipe-n, dan  kebalikannya kutub negatif di  semikonduktor tipe-p. Dampak asal aliran elektron dan  hole ini maka terbentuk medan listrik yang mana  ketika cahaya surya tentang susuna p-n junction ini maka akan mendorong elektron berkiprah dari semikonduktor menuju kontak negatif, yg selanjutnya dimanfaatkan menjadi listrik, dan  kebalikannya hole berkiprah menuju kontak positif menunggu elektron datang, mirip diilustrasikan pada gambar dibawah.






di sadur dari :

https://teknologisurya.wordpress.com