Apa Itu Sel Surya dan Prinsip Kerjanya?

tirto.id - Sel surya menjadi salah satu cara yang digunakan untuk memperoleh energi alternatif. Sumber utamanya dari cahaya matahari.

Cahaya tersebut lalu dikonversi menjadi energi listrik dan dapat langsung dipakai menghidupkan berbagai perangkat listrik.

Sel surya mengubah energi sinar matahari menjadi energi apa? Sel surya dan prinsip kerjanya adalah memanfaatkan sinar matahari sebagai bahan baku yang memunculkan energi listrik.

Energi listrik yang dihasilkan sel surya tidak besar. Namun, jika sel surya dirangkai menjadi panel surya, akan menghasilkan listrik lebih besar dan mampu untuk menyalakan perangkat listrik. Alhasil panel surya sekarang dipakai untuk mencukupi kebutuhan listrik rumahan.

Apa itu Sel Surya?

Apakah yang dimaksud dengan sel surya? Sel surya atau photovoltaics cells merupakan semikonduktor untuk mengubah energi cahaya ke energi listrik dengan proses fotoelektrik.

Tingkat keandalan setiap sel surya berbeda-beda tergantung kemurnian bahan utamanya. sel surya umumnya memakai bahan dari kristal silikon. Semakin murni molekul silikon ini, kemampuan mengubah energi cahaya ke energi listri juga makin baik.

Dalam percobaan laboratorium, efisiensi kinerja panel surya bisa mencapai 44 persen dengan kondisi ideal. Hanya saja, produk panel surya umumnya ditemukan memiliki efisiensi 12-19 persen mengikuti keadaan panel.

Bagaimana Cara Kerja Sel Surya dan Prinsipnya?

Prinsip apa yang diterapkan pada sel surya? Cara kerja sel surya menerapkan prinsip mengubah energi cahaya dari matahari menjadi energi listrik lewat mekanisme fotovoltaik.

Fotovoltaik adalah teknologi yang memungkin pengubahan energi cahaya matahari menjadi energi listrik secara langsung.

Bagaimana cara matahari dapat menghasilkan listrik? Pada pancaran matahari ditemukan foton yang menjadi sumber untuk pengubahan energi.

Foton adalah partikel sangat kecil yang berasal dari sinar matahari. Dari foton inilah selanjutnya akan menghasilkan energi cukup besar ketika berinteraksi dengan atom semikonduktor yang dimiliki sel surya.

Energi besar yang dihasilkan lantas memisahkan elektron dari struktur atom semikonduktor. Elektron ini memiliki muatan negatif dan bergerak bebas di area pita konduksi material semikonduktor

Di sisi lain, atom yang ditinggalkan oleh elektron akan mempunyai muatan positif. Atom tanpa elektron ini disebut hole.

Interaksi selanjutnya dimulai dari sini. Area semikonduktor yang mempunyai elektron bebas tadi memiliki peran sebagai donor elektron. Penamaannya disebut semikonduktor tipe N.

Ada pun area semikonduktor yang memiliki hole atau atom tanpa elektron, berperan sebagai penerima elektron. Penamaannya disebut semikonduktor tipe P.

Dari kedua area semikonduktor ini, energi akan tercipta dengan adanya dorongan gerakan elektron dan hole ke arah berlawanan, melalui persimpangan antara area muatan positif dan negatif. Elektron bergerak menjauhi area positif dan hole menjauhi area negatif.

Sewaktu sel surya diberikan beban berupa peralatan listrik seperti lampu atau lainnya, energi yang terbentuk menghasilkan arus listrik. Jadilah kemudian peralatan listrik berfungsi sebagaimana kegunaannya.

Dalam penjelasan lebih sederhana, cara kerja panel surya di rumah akan dimulai ketika sel surya menyerap cahaya. Peristiwa selanjut akan terjadi pergerakan antara elektron di daerah positif dan negatif. Gerakan tersebut menciptakan arus listrik yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi untuk perangkat elektronik.

Energi dalam sel surya bisa disimpan dalam baterai. Cara ini membuat energi listrik dapat dicadangkan dan bisa dimanfaatkan dalam durasi lebih lama untuk memberikan pasokan listrik.

Perbedaan Sel Surya dan Panel Surya

Apakah yang dimaksud dengan sel surya dan panel surya? Sel surya sebenarnya juga bagian dari panel surya.

Pasalnya, panel surya memiliki pengertian kumpulan dari sel surya yang disusun sedemikian rupa untuk mengubah energi cahaya ke energi listrik.

Jika sel surya bekerja sendirian, kemampuannya tidak mencukupi untuk menghasilkan energi listrik yang besar.

Setiap sel surya hanya memproduksi listrik sekira 3-5 watt. Jika sel surya saling digabungkan sampai membentuk panel surya, energi listrik yang dihasilkan lebih besar.

Besarnya energi listrik pada panel surya sebanding dengan banyaknya sel surya yang ditanam di sana. Panel surya bisa menghasilkan listrik dengan kapasitas 20W sampai 350W.

Penggunaannya untuk pembangkit listrik tenaga surya umumnya memakai panel berkekuatan 250W-300W agar mudah dalam penanganan dan efisiensi biaya produksi.