Prinsip Kerja Panel Surya dalam Menghasilkan Energi Listrik

         

Energi baru dan terbarukan memainkan peran yang sangat penting dalam memenuhi kebutuhan energi. Hal ini disebabkan penggunaan bahan bakar pada pembangkit listrik konvensional. Butuh waktu lama untuk menghabiskan sumber daya minyak, gas, dan batu bara  yang terus bertambah terpengaruh dan juga dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Selain itu di Indonesia merupakan daerah tropis dengan potensi energi surya yang sangat tinggi.         

            Energi surya adalah sumber energi tak terbatas dan kesediannya tidak akan pernah habis. Energi ini juga dapat digunakan sebagai energi alternatif yang bisa diubah menjadi energi listrik dengan sel surya. Panel Surya sebagai sumber energi listrik alternatif dapat dimanfaatkan oleh masyarakat yang memerlukan energi listrik

            Panel surya terdiri dari beberapa rangkaian sel surya. Pada umumnya sel surya terbuat dari bahan silikon. Ia memiliki sifat sebagai penyerap energi matahati yang sangat bagus. Ketika panel surya bekerja di bawah sinar matahari, energi radiasi matahari diubah menjadi energi listrik sehingga akan terjadi peningkatan temperature sel-sel surya.

            Prinsip dasar kerja panel surya adalah semikonduktor. Sel surya terdiri dari dua elemen yaitu  silikon dicampur dengan sedikit boron dan silikon yang dicampur fosfor. Silikon unsur yang dicampur dengan boron memiliki kelebihan proton dan karenanya disebut semikonduktor tipe-p. Bahkan ketika unsur silikon dicampur dengan fosfor, terdapat kelebihan elektron, oleh karena itu disebut semikonduktor tipe-n. Kemudian, semikonduktor tipe-n ditumpuk di atas semikonduktor tipe-p hanya dengan lembaran kosong yang tipis.

Struktur ini disebut panel surya. Ketika panel surya terkena sinar matahari, foton atau partikel dari sinar matahari menuangkan elektron bebas ke tipe-n. Ini memberikan elektron dan energi ekstra tipe-n untuk melompat melintasi lapisan kosong ke proton tipe-p. Pergerakan elektron dari tipe-p ke tipe-n berarti arus mengalir dan akan terus demikian karena matahari terus mensuplai elektron ke tipe-n. Listrik yang mengalir dari solar panel disimpan di dalam baterai, sehingga dapat digunakan sewaktu-waktu. 

Jumlah listrik yang dihasilkan oleh panel surya bervariasi menurut jenis dan ukurannya. Menurut sebuah laporan oleh Explain that Stuff, 22.000 panel surya dapat menghasilkan 4,2 megawatt listrik, dua kali lipat dari ladang angin. Dengan listrik ini, 1.200 rumah tangga dapat dialiri listrik. Sinar matahari tidak terbatas dan selalu tersedia, menjadikan panel surya sebagai sumber energi baru yang ramah lingkungan dan efisien.

Panel surya dikelompokan berdasarkan material sel surya yang menyusunnya. Terdapat perbedaan jenis-jenis panel surya yang dapat dimanfaatkan oleh masyarakat. Secara umum ada 3 jenis panel surya yang banyak digunakan di masyarakat yaitu :

• Monokristal (Mono-crystalline) 

Merupakan panel yang paling efisien yang dihasilkan dengan teknologi terkini & menghasilkan daya listrik persatuan luas yang paling tinggi. Monokristal dirancang untuk penggunaan yang memerlukan konsumsi listrik besar pada tempat-tempat yang beriklim ekstrim dan dengan kondisi alam yang sangat ganas.  

• Polikristal (Poly-Crystalline)

Merupakan Panel Surya yang memiliki susunan kristal acak karena dipabrikasi dengan proses pengecoran. Tipe ini membutuhkan wilayahluas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis monokristal untuk menghasilkan daya listrik yang sama.

• Thin Film Photovoltaic

Merupakan Panel Surya ( dua lapisan) dengan struktur lapisan tipis mikrokristalsilicon dan amorphous dengan efisiensi modul hingga 8.5% sehingga untuk luas permukaan yang diperlukan per watt daya yang dihasilkan lebih besar daripada monokristal & polykristal.