Proses dan Perubahan Energi yang Terjadi pada Panel Surya

tirto.id - Perubahan energi yang terjadi pada panel surya merupakan proses penting dalam teknologi yang memanfaatkan matahari sebagai sumber energi terbarukan. Setidaknya ada dua energi yang terlibat dalam teknologi panel surya, lalu perubahan apa yang terjadi pada PLTS?

Panel surya adalah perangkat teknologi yang dirancang untuk mengubah energi cahaya atau sinar matahari menjadi energi listrik. Panel surya biasanya terbuat dari bahan semikonduktor dan termasuk teknologi yang ramah lingkungan.

Panel surya umum dipasang di lokasi yang mendapat akses langsung sinar matahari, contohnya atap rumah/gedung dan tanah terbuka. Panel surya juga cocok digunakan di Indonesia yang mendapat banyak sinar matahari sepanjang tahun.

Untuk memahami perubahan energi yang terjadi pada panel surya, maka Anda perlu mengetahui cara kerja teknologi yang satu ini. Panel surya terdiri dari sel surya yang terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon.

Komponen sel inilah yang nantinya akan menyerap sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik. Proses ini dikenal sebagai efek fotovoltaik.

Bagaimana Proses Perubahan Energi yang Terjadi pada Panel Surya?

Panel surya melibatkan sinar matahari untuk dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Lalu, perubahan energi apa yang terjadi pada panel surya?

Perubahan energi yang terjadi pada panel surya adalah perubahan energi cahaya dari sinar matahari menjadi energi listrik dengan memanfaatkan bahan semikonduktor.

Dikutip dari laman Teknik Elektro UMY, proses perubahan energi ini dimulai dari partikel sinar matahari yang sangat kecil bernama foton. Foton memiliki energi yang cukup untuk memengaruhi elektron atom bahan semikonduktor yang ada di panel surya.

Saat foton mengenai atom semikonduktor pada sel-sel panel surya, timbul energi besar yang mampu memisahkan elektron dari struktur atomnya. Elektron yang terpisah dan memiliki muatan negatif akhirnya bergerak bebas di area pita konduksi pada material semikonduktor.

Dengan demikian, akan ada atom yang kehilangan elektron sehingga terjadi kekosongan pada strukturnya dan disebut dengan lubang atau hole. Lubang ini diketahui memiliki muatan positif.

Jadi, nantinya panel surya akan terdiri dari dua lapisan daerah, yaitu:

• Lapisan semikonduktor tipe N: daerah semikonduktor yang memiliki elektron bebas dan bersifat negatif sekaligus bertindak sebagai donor elektron.
• Lapisan semikonduktor tipe P: daerah semikonduktor sebagai penerima elektron yang biasa disebut hole.

Persimpangan antara kedua lapisan tersebut akan menimbulkan energi yang bisa mendorong elektron dan hole bergerak ke arah berlawanan. Pergerakan elektron di sisi positif dan negatif inilah yang akan menciptakan arus listrik.

Arus listrik yang dihasilkan dari pergerakan elektron adalah arus searah (DC). Dengan menggunakan inverter, arus DC ini akan dikonversi menjadi arus bolak-balik (AC) sehingga dapat digunakan sebagai energi untuk menjalankan beberapa perangkat elektronik.

Dengan teknologi tersebut, panel surya pun banyak digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari memasok kebutuhan listrik rumah tangga, industri, hingga keperluan pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) yang berskala besar.

Jadi, apabila Anda bertanya-tanya tentang perubahan energi apakah yang terjadi pada pembangkit listrik tenaga surya, maka jawabannya adalah perubahan energi cahaya (sinar matahari) menjadi energi listrik yang digunakan untuk menyuplai kebutuhan banyak orang.

Daftar Perubahan Energi Matahari yang Bisa Dimanfaatkan Makhluk Hidup

Setelah mengetahui perubahan energi yang terjadi pada panel surya, Anda juga perlu memahami manfaat energi matahari yang lainnya.

Seperti yang diketahui, matahari merupakan sumber energi yang dapat dimanfaatkan oleh seluruh makhluk hidup di bumi. Berikut daftar perubahan energi matahari yang bisa dimanfaatkan oleh makhluk hidup dalam berbagai bentuk:

1. Perubahan Energi Cahaya ke Energi Panas

Matahari merupakan sumber panas alami di bumi sehingga makhluk hidup dapat merasakan manfaat dari perubahan energi cahaya matahari menjadi energi panas. Energi panas ini membantu menciptakan lingkungan dengan suhu yang nyaman sebagai tempat tinggal makhluk hidup.

Bagi manusia, perubahan energi cahaya menjadi panas ini bisa dimanfaatkan dalam banyak hal, misalnya menjemur pakaian atau mengeringkan bahan makanan.

2. Perubahan Energi Cahaya ke Energi Listrik

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, cahaya matahari dapat dimanfaatkan sebagai sumber penyedia listrik lewat teknologi panel surya. Keuntungan teknologi ini adalah menggunakan matahari sebagai sumber energi terbarukan, ramah lingkungan, dan mengurangi ketergantungan manusia pada bahan bakar fosil.

3. Perubahan Energi Cahaya ke Energi Kimia

Cahaya matahari juga sangat dibutuhkan oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Fotosintesis adalah proses pembentukan makanan yang dilakukan oleh tumbuhan hijau, alga, maupun beberapa jenis bakteri.

Fotosintesis adalah dasar dari rantai makanan yang melibatkan perubahan energi cahaya matahari menjadi energi kimia. Cahaya matahari yang ditangkap oleh klorofil berperan penting dalam mengubah karbon dioksida dan air menjadi sumber energi (glukosa) sekaligus menghasilkan oksigen.

Selain fotosintesis, proses kimiawi yang juga melibatkan peran cahaya matahari dapat dilihat pada proses pembentukan vitamin D. Vitamin D merupakan salah satu nutrisi yang sangat dibutuhkan oleh tubuh, terutama untuk pertumbuhan dan memperkuat tulang.

Sementara itu, pembentukan vitamin D dalam tubuh membutuhkan cahaya matahari. Itulah kenapa vitamin D kerap dijuluki sebagai vitamin matahari.

Mengutip dari laman Healthline, ketika cahaya matahari mengenai kulit, kulit akan memproduksi vitamin D dari kolesterol. Sinar ultraviolet B (UVB) dari matahari akan mengenai kolesterol pada sel-sel kulit dan memberikan energi yang dibutuhkan untuk proses sintesis vitamin D.

Matahari telah menjadi sumber energi utama yang dapat bermanfaat bagi manusia dan makhluk hidup lainnya. Perubahan energi yang terjadi pada panel surya adalah salah satu contoh inovasi besar sekaligus solusi ramah lingkungan yang bisa menyediakan kebutuhan listrik secara global.

Panel surya merupakan teknologi yang sangat efisien dalam mengubah energi matahari menjadi energi listrik melalui proses yang melibatkan perubahan energi fotovoltaik.

Dengan pemahaman tentang proses dan perubahan energi yang terjadi pada panel surya, kita dapat lebih menghargai potensi besar sumber energi terbarukan ini dalam mendukung keberlanjutan lingkungan dan mengurangi ketergantungan pada energi fosil.

Ke depannya, inovasi dalam teknologi panel surya akan semakin meningkatkan efisiensi dan aksesibilitasnya, menjadikannya pilihan utama untuk kebutuhan energi yang ramah lingkungan.