Jayacipta Alamsemesta

Towards Greener and Sustainable Living

Cara Kerja Photovoltaic

Cara Kerja Photovoltaic

Photovoltaic adalah konversi langsung cahaya menjadi listrik pada tingkat atom. Beberapa bahan menunjukkan sebuah properti yang dikenal sebagai efek fotolistrik yang menyebabkan mereka untuk menyerap foton cahaya dan melepaskan elektron. Ketika elektron bebas ditangkap, sebuah hasil arus listrik yang dapat digunakan sebagai listrik.

Efek fotolistrik pertama kali dicatat oleh seorang fisikawan Perancis, Edmund Bequerel, pada tahun 1839, yang menemukan bahwa bahan-bahan tertentu akan menghasilkan sejumlah kecil arus listrik ketika terkena cahaya. Pada tahun 1905, Albert Einstein menggambarkan sifat cahaya dan efek fotolistrik yang teknologi fotovoltaik berbasis, yang ia kemudian memenangkan hadiah Nobel dalam fisika. Modul fotovoltaik pertama dibangun oleh Bell Laboratories pada tahun 1954. Itu ditagih sebagai baterai matahari dan sebagian besar hanya rasa ingin tahu seperti itu terlalu mahal untuk mendapatkan digunakan secara luas. Pada tahun 1960, industri ruang mulai membuat penggunaan serius pertama dari teknologi untuk menyediakan tenaga kapal pesawat ruang angkasa. Melalui program ruang, teknologi maju, kehandalan didirikan, dan biaya mulai menurun. Selama krisis energi di tahun 1970-an, teknologi fotovoltaik mendapat pengakuan sebagai sumber daya untuk aplikasi non-ruang.

Untuk sel surya, wafer semikonduktor tipis diperlakukan secara khusus untuk membentuk medan listrik, di satu sisi positif dan negatif di sisi lain. Ketika energi cahaya menyerang sel surya, elektron mengetuk lepas dari atom dalam material semikonduktor. Jika konduktor listrik yang melekat pada sisi positif dan negatif, membentuk sebuah rangkaian listrik, elektron dapat ditangkap dalam bentuk arus listrik – yaitu, listrik. Listrik ini kemudian dapat digunakan untuk daya beban, seperti cahaya atau alat.A number of solar cells electrically connected to each other and mounted in a support structure or frame is called a photovoltaic module. Modules are designed to supply electricity at a certain voltage, such as a common 12 volts system. The current produced is directly dependent on how much light strikes the module.Beberapa modul dapat dihubungkan bersama untuk membentuk sebuah array. Secara umum, semakin besar wilayah modul atau array, semakin banyak listrik yang akan diproduksi. Modul fotovoltaik dan array menghasilkan arus searah (dc) listrik. Mereka dapat dihubungkan di kedua seri dan pengaturan listrik paralel untuk menghasilkan tegangan yang diperlukan dan kombinasi saat ini.

Perangkat PV yang paling umum saat ini menggunakan persimpangan tunggal, atau interface, untuk menciptakan medan listrik dalam semikonduktor seperti sel PV. Dalam sel PV tunggal-junction, hanya foton yang energinya sama dengan atau lebih besar dari celah pita dari bahan sel dapat membebaskan elektron untuk sebuah sirkuit listrik. Dengan kata lain, respon fotovoltaik sel tunggal-junction terbatas pada bagian spektrum matahari yang energinya berada di atas band gap dari bahan yang menyerap, dan foton-energi yang lebih rendah tidak digunakan.

Salah satu cara untuk menyiasati keterbatasan ini adalah dengan menggunakan dua (atau lebih) sel yang berbeda, dengan lebih dari satu band gap dan lebih dari satu persimpangan, untuk menghasilkan tegangan. Ini disebut sebagai “multijunction” sel (juga disebut “cascade” atau “tandem” sel). Perangkat multijunction dapat mencapai total efisiensi konversi yang lebih tinggi karena mereka dapat mengkonversi lebih dari spektrum energi cahaya menjadi listrik.Seperti ditunjukkan di bawah, perangkat multijunction adalah setumpuk individu sel tunggal-junction dalam urutan band gap (Eg). Sel atas menangkap foton energi tinggi dan melewati sisa foton ke diserap oleh sel-sel yang lebih rendah-band-gap.Banyak penelitian hari ini di sel multijunction berfokus pada gallium arsenide sebagai satu (atau semua) dari sel komponen. Sel-sel tersebut telah mencapai efisiensi sekitar 35% di bawah sinar matahari terkonsentrasi. Bahan lain belajar untuk perangkat multijunction telah silikon amorf dan diselenide tembaga indium.

Sebagai contoh, perangkat multijunction bawah menggunakan sel atas gallium indium phosphide, “terowongan persimpangan,” untuk membantu aliran elektron antara sel-sel, dan sel bawah gallium arsenide.

Recent News

Portfolio