Sebelum membahas tentang cara kerja sel surya seperti apa, terlebih dahulu mari kita bahas tentang sel surya itu sendiri. Jadi apa yang dimaksud dengan sel surya?
Sel surya merupakan suatu perangkat yang dapat digunakan untuk mengubah energi cahaya dan energi panas dari matahari menjadi energi listrik. Di tengah peningkatan tarif dasar listrik yang terjadi, banyak orang mulai tertarik untuk lebih mengenal sel surya karena dianggap menjadi sebuah pilihan energi alternatif yang lebih ramah di kantong.
Ya, dengan menggunakan sel surya ini, kamu memang bisa lebih menghemat beban pengeluaran untuk membayar biaya listrik. Ingin tahu cara kerja sel surya seperti apa? Yuk simak!
Daftar isi
Cara Kerja Sel Surya
Perangkat yang dapat mengubah energi cahaya dan energi panas matahari menjadi energi listrik ini terdiri dari sekumpulan sel surya. Setiap sel surya yang terdapat pada perangkat bernama sel surya tersebut, terdiri dari dua lapisan silikon yang saling menempel satu sama lain.
Terdapat satu silikon dengan tipe-n dan satu silikon lagi dengan tipe-p. Kedua silikon tersebut terbentuk dari lapisan silikon murni yang disebut sebagai semikonduktor intrinsik. Semikonduktor intrinsik tersebut terdiri dari ikatan atom yang di dalamnya memiliki muatan elektron sebagai penyusun dasar atau struktur atom dasarnya.
Sebagaimana muatan elektron pada umumnya, muatan elektron pada semikonduktor intrinsik memiliki muatan negatif dan positifnya sendiri – sendiri. Muatan elektron negatif terdapat di dalam semikonduktor tipe-n secara berlebih. Sementara muatan elektron positif terdapat pada semikonduktor tipe-p secara berlebih.
Cara kerja sel surya ini diwakili oleh lapisan silikon dengan tipe-n dan tipe-p yang digunakan untuk membentuk suatu medan listrik sehingga suatu elektron dapat diolah agar menghasilkan arus listrik. Ketika semikonduktor tipe-p dan tipe-n kemudian terhubung, kelebihan elektron akan bergerak dari semikonduktor tipe-n menuju ke semikonduktor tipe-p dimana hal tersebut akan membentuk kutub positif pada semikonduktor tipe-n dan pada semikonduktor tipe-p akan terjadi kutub negatif.
Dari aliran elektron dan hole tersebut, akibatnya terbentuk medan listrik yang ketika cahaya matahari mengenai susunan lapisan silikon tipe-n dan tipe-p maka elektron akan bergerak terdorong dari semikonduktor tersebut menuju ke kontak negatif.
Kemudian selanjutnya akan dimanfaatkan sebagai energi listrik. Sebaliknya, hole bergerak menuju kontak positif dan menunggu elektron datang.
Atau penjelasan simplenya, bahwa sel surya bekerja dimulai dari energi matahari yang membawa foton untuk dipecah menjadi ion positif dan ion negatif. Ion negatif akan bergerak menuju ion positif melewati beberapa lapisan dan pergerakan yang terjadi tersebut yang kemudian menciptakan adanya arus listrik.
Tentu semakin banyak panel surya yang terpasang maka voltase atau arus yang dihasilkan pun akan semakin besar. Karenanya pemasangan sel surya biasanya disusun disesuaikan dengan kebutuhan listrik penggunanya.
Jenis – Jenis Sel Surya
Setelah membahas cara kerja sel surya, sekarang kita akan bahas jenis – jenis dari sel surya. Jadi sel surya terdiri atas beberapa jenis. Berikut beberapa jenis sel surya yang kamu perlu tahu :
Monocrystalline silicon
Monocrystalline silicon merupakan jenis sel surya yang saat ini paling banyak digunakan. Terlebih karena tipe sel surya ini memang memiliki cukup banyak kelebihan. Salah satu kelebihannya adalah efisiensi dalam pemakaian serta umur pakai yang panjang.
Sel surya dari monocrystalline silicon disusun dari sel surya yang terbuat dari kristal silikon murni tunggal yang memiliki irisan tipis dan dibuat dengan bentuk bundar memanfaatkan suatu mesin. Kalau dibandingkan dengan jenis sel surya yang lain, efisiensi penggunaan sel surya berjenis monocrystalline silicon ini up to 20% lebih.
Efisiensi penggunaan yang tinggi tersebut sekaligus menjadi suatu tanda bahwa sel surya ini memiliki kemampuan yang sangat baik dalam mengonversi energi dari matahari ke energi listrik.
Thin film solar cell
Thin film solar cell merupakan jenis sel surya yang memanfaatkan sel surya tipis berukuran sekitar 10 nm. Lapisan sel surya tipis tersebut ditambahkan pada permukaan penghantar seperti plastik, kaca atau pun metal.
Dengan ukuran sel surya yang tipis tentu saja sel surya ini ringan namun bisa digunakan secara fleksibel tanpa harus dibayangi penurunan performa. Meski harus diakui bahwa ada kekurangan dari jenis sel surya ini yaitu efisiensi konversi energi yang masih cukup rendah yaitu hanya sekitar 10%.
Polycrystalline silicon
Polycrystalline silicon merupakan jenis sel surya yang terbuat dari batang kristal silikon yang kemudian dilebur atau dicairkan dan dituangkan ke dalam cetakan persegi. Jenis sel surya ini memiliki cukup banyak kelebihan, salah satu kelebihannya adalah terdapat pada susunan sel yang lebih rapi dan rapat.
Sel surya ini juga cukup unik karena memiliki retakan atau fragmen di dalam sel suryanya. Untuk efisiensi penggunaannya cukup baik karena mencapai sekitar 17%. Selain efisiensinya yang cukup baik, harga polycrystalline silicon juga sangat terjangkau sehingga banyak orang memilih jenis sel surya yang satu ini.
Jika ada di antara kamu yang ingin melakukan pemasangan sel surya, ada beberapa hal dalam pemasangannya yang kamu harus perhatikan. Apa sajakah itu?
Hal yang Perlu Diperhatikan dalam Instalasi Sel Surya
Berikut beberapa aspek penting dalam instalasi atau pemasangan sel surya yang kamu perlu perhatikan di antaranya :
Pemilihan lokasi pemasangan sel surya
Pastikan lokasi pemasangan sel surya tepat. Ada baiknya kamu memilih atap rumah sebagai tempat pemasangan sel karena di lokasi tersebut paparan sinar matahari langsung akan didapatkan.
Pastikan juga bahwa lokasi tersebut tidak terkena bayangan pohon atau bangunan lain karena hal tersebut dapat mengakibatkan terjadinya penurunan performa sel surya.
Siapkan komponan sel yang berkualitas
Agar sel surya dapat digunakan untuk jangka waktu yang panjang, maka gunakan dan beli komponen sel yang berkualitas. Usahakan beli komponen yang dibutuhkan di tempat yang terpercaya dan menawarkan garansi.
Lantas, komponen sel apa sajakah yang kamu butuhkan agar cara kerja sel surya maksimal?
Beberapa komponen sel surya yang kamu perlu siapkan dalam pemasangan sel di antaranya :
- Dudukan sel surya dari bahan aluminium
- Inverter
- Kabel
- Circuit breaker atau alat proteksi kelistrikan lainnya
- Obeng
- Bor listrik
- Kunci L
Cara pemasangan atau instalasinya seperti apa?
Jadi sel – sel surya yang telah disediakan disusun secara seri. Sambungan sel dihubungkan dengan inverter memanfaatkan arus listrik searah atau arus DC dan dikonversi menjadi arus listrik bolak – balik atau arus AC.
Inverter kemudian dihubungkan dengan instalasi kelistrikan rumah memanfaatkan kabel yang telah disediakan. Sebelum titik interkoneksi terhubung dengan kelistrikan rumah, alat proteksi circuit breaker perlu dipasang terlebih dahulu sebagai pengaman.
Kalau semua tahap instalasi selesai, lakukan testing dan commissioning guna memastikan bahwa sistem sel surya dapat berfungsi sebagaimana yang diharapkan dan tidak ada hubungan pendek arus listrik yang terjadi.
Kesimpulan
Sel surya merupakan suatu solusi untuk masyarakat agar bisa mendapatkan aliran listrik yang berkualitas dan terjangkau. Siapapun bisa melakukan instalasi sel surya namun komponen yang dibutuhkan harus disiapkan semua.
Jenis sel surya yang bisa jadi pilihan pun banyak, ada monocrystalline silicon, thin film solar cell dan juga polycrystalline silicon. Kamu bisa memilih jenis sel surya mana yang diinginkan sesuai kebutuhan.
