SOLAR CELLS

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1.Tujuan

2.Dasar Teori

1. Tujuan

• Untuk mengetahui tentang solar cells

• Untuk memahamii tengtang solar cells

• Mampu mengaplikasikan manfaat sari solar cells

2. Dasar Teori

Sel Surya atau Solar Cell adalah suatu perangkat atau komponen yang dapat mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip efek Photovoltaic. Yang dimaksud dengan Efek Photovoltaic adalah suatu fenomena dimana munculnya tegangan listrik karena adanya hubungan atau kontak dua elektroda yang dihubungkan dengan sistem padatan atau cairan saat mendapatkan energi cahaya. Oleh karena itu, Sel Surya atau Solar Cell sering disebut juga dengan Sel Photovoltaic (PV). Efek Photovoltaic ini ditemukan oleh Henri Becquerel pada tahun 1839.

 Proses kerja solar cell 

•      Prinsip kerja sel surya didasarkan pada penggabungan semikonduktor tipe-p yang kelebihan hole dan semikonduktor tipe-n yang kelebihan elektron. 

•      Bila daerah sambungan dikenai cahaya foton energetik yang cukup mampu mengekstasi suatu elektron dari keadaan pita valensi ke pita konduksi, maka elektron bebas dan hole akan bergerak sebagai tanggapan terhadap pembentukan medan listrik pada sambungan n-p. 

•   Elektron dari semikonduktor n yang bersatu dengan hole pada semikonduktor p yang mengakibatkan jumlah hole pada semikonduktor p akan berkurang. Daerah ini akhirnya berubah menjadi lebih bermuatan negatif. Pada saat yang sama, hole dari semikonduktor p bersatu dengan elektron yang ada pada semikonduktor n yang mengakibatkan jumlah elektron di daerah ini berkurang. Daerah ini akhirnya lebih bermuatan positif. 

•   Daerah negatif dan positif ini disebut dengan daerah deplesi (depletion region) ditandai dengan huruf W. Pada daerah deplesi ini terdapat banyak keadaan terisi (hole+elektron). Baik elektron maupun hole yang ada pada daerah deplesi disebut dengan pembawa muatan minoritas (minority charge carriers) karena keberadaannya di jenis semikonduktor yang berbeda.

•      Perbedaan muatan pada daerah deplesi ini menimbulkan medan listrik internal E dari daerah positif ke daerah negatif pada daerah deplesi. Medan yang dibentuk menghasilkan suatu arus I melewati sambungan, dan juga memberi muatan ke daerah tipe-p dan tipe-n. Ini terjadi karena elektron akan disapu ke daerah tipe-n dan hole ke daerah tipe-p.

1.  rangkaian secara seri
 

Hubungan seri suatu modul fotovoltaik didapat apabila bagian depan (+) sel surya utama dihubungkan dengan bagian belakang (-) sel surya kedua atau sebaliknya.
Dari keadaan seri ini didapatkan tegangan solar cell

dijumlahkan apabila dihubungkan seri satu sama lain:
 Vtotal = V1+V2+V3 dsbArus solar cell sama apabila dihubungkan seri satu sama lain: 

Itotal = I1 = I2 = I3 = dsb

2. rangkaian secara paralel

Rangkaian paralel modul fotovoltaik di dapat apabila terminal kutub positif dan negatif sel surya dihubungkan satu sama lain. 

Tegangan sel surya yang dihubungakan paralel sama dengan satu sel surya.

U_TOTAL = U₁ = U₂ = U₃ = U_n

Arus yang timbul dari hubungan ini langsung                                                                           dijumlahkan.

                                          I_TOTAL = I₁ + I₂ + I₃ + I

Open Circuit Voltage (Voc)

Open Circuit Voltage Voc, adalah kapasitas tegangan maksimum yang dapat dicapai pada saat tidak adanya arus (current). Pada kurva I-V, Voc adalah 21 volt. Daya pada saat Voc adalah 0 watt.

Voc solar cell panel dapat diukur dilapangan dalam berbagai macam keadaan. Saat membeli modul, sangat direkomendasikan untuk menguji voltase untuk mengetahui apakah cocok dengan sepisifikasi pabrik. Saat menguji voltase dengan multimeter digital dari terminal positif ke terminal negatif. Open Circuit Voltage (Voc) dapat diukur pada pagi hari dan sore hari.

Short Circuit Current (Isc)

Short Circuit Current Isc, adalah maksimum output arus dari solar cells panel yang dapat dikeluarkan (output) di bawah kondisi dengan tidak ada resistansi atau short circuit. Pada kurva I-V diatas menunjukkan perkiraan arus 2,65 Ampere. Daya pada Isc adalah 0 watt.

Short circuit current dapat diukur hanya pada saat membuat koneksi langsung terminal positif dan negatif dari modul solar cell panel.