Solar Cell

@E18-ariski
oleh : Ariski Nugroho
Sel surya atau sel photovoltaic, adalah sebuah alat semikonduktor yang terdiri dari sebuah wilayah-besar diode p-n junction, di mana, dalam hadirnya cahaya matahari mampu menciptakan energi listrik yang berguna. Pengubahan ini disebut efek photovoltaic. Bidang riset berhubungan dengan sel surya dikenal sebagai photovoltaics. Sel surya memiliki banyak aplikasi.
Mereka terutama cocok untuk digunakan bila tenaga listrik dari grid tidak tersedia, seperti di wilayah terpencil, satelit pengorbit bumi, kalkulator genggam, pompa air, dll. Sel surya (dalam bentuk modul atau panel surya) dapat dipasang di atap gedung di mana mereka berhubungan denigan inverter ke grid listrik dalam sebuah pengaturan net metering. Banyak bahan semikonduktor yang dapat dipakai untuk membuat sel surya diantaranya Silikon, Titanium Oksida, Germanium, dll. Anonim.2017.(Pengertian Solar cell ) Dalam http://artikelsolarcell.blogspot.co.id/2014/02/pengertian-solar-cell.html Diakses 21 Maret 2017
Prinsip Kerja solar cell
Sinar Matahari terdiri dari partikel sangat kecil yang disebut dengan Foton. Ketika terkena sinar Matahari, Foton yang merupakan partikel sinar Matahari tersebut meghantam atom semikonduktor silikon Sel Surya sehingga menimbulkan energi yang cukup besar untuk memisahkan elektron dari struktur atomnya.  Elektron yang terpisah dan bermuatan Negatif (-) tersebut akan bebas bergerak pada daerah pita konduksi dari material semikonduktor. Atom yang kehilangan Elektron tersebut akan terjadi kekosongan pada strukturnya, kekosongan tersebut dinamakan dengan “hole” dengan muatan Positif (+).Daerah Semikonduktor dengan elektron bebas ini bersifat negatif dan bertindak sebagai Pendonor elektron, daerah semikonduktor ini disebut dengan Semikonduktor tipe N (N-type). Sedangkan daerah semikonduktor dengan Hole bersifat Positif dan bertindak sebagai Penerima (Acceptor) elektron yang dinamakan dengan Semikonduktor tipe P (P-type) Di persimpangan daerah Positif dan Negatif (PN Junction), akan menimbulkan energi yang mendorong elektron dan hole untuk bergerak ke arah yang berlawanan. Elektron akan bergerak menjauhi daerah Negatif sedangkan Hole akan bergerak menjauhi daerah Positif. Ketika diberikan sebuah beban berupa lampu maupun perangkat listrik lainnya di Persimpangan Positif dan Negatif (PN Junction) ini, maka akan menimbulkan Arus Listrik. Anonim.2017.(Pengertian Solar cell .teknikelektronika.Dalam) http://teknikelektronika.com/pengertian-sel-surya-solar-cell-prinsip-kerja-sel-surya/ Diakses 21 maret 2017
 

Tembaga sebagai bahan semikonduktor
Menurut Efendiabdu.2017.(Pengertian solar cell.Unimus). Dalam http://digilib.unimus.ac.id/files/disk1/149/jtptunimus-gdl-efendiabdu-7401-3-babii.pdf Diakses 22 Maret 2017 .Tembaga adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki nama ursur Cu dan nomer atom 29. Nama unsurnya berasal dari bahasa latin cuprum. Temabag merupakan konduktor panas dan listrik yang baik .Selain itu unsur ini memiliki sifat korosi yang cepat sekali. Tembaga murni sifatnya halus dan lunak, dengan permukaan berwarna jingga kemerahan. Sifat fisik Tembaga : Dalam pembuatan tembaga dilakukan dalam beberapa tahap, Tembaga terikat secara kimia didalam bijih pada bahan yang disebut batu gang. Untuk mengumpulkan bijih bijih itu biasanya dilakukan dengan membersihkannya dalam cairan berbuih , dimana disitu ditiupkan udara, ikatan tembaga dari bijih yang digiling sampai halus dicampur dengan air dan zat-zat kimia sehingga menjadi pulp (bubur) pada suatu bejana silinder. Sifat fisik tembaga bisa dilihat sebagai berikut :

1.      Nomer atom                            : 29.

2.      Berat atom                              : 63,546.

3.      Titik lebur                                : 1.083 derajat C

4.      Titik didih                               : 2.567 Derajat C

5.      Kekuatan Tarik                       : Mendekati 19.000 Psi

Pembuatan solar cell

Pada dasarnya, pembuatan sel surya tidak ubahnya pembuatan microchip yang ada di dalam peralatan elektronika semisal komputer, televisi maupun alat pemutar musik digital MP3. Banyak teknologi yang dipakai oleh sel surya mengadopsi dan mengadaptasi teknologi pembuatan microchip karena teknologi microchip sudah mapan jauh sebelum booming sel surya yang baru muncul belakangan di akhir 1980-an. Teknologi pembuatan microchip maupun sel surya sama-sama bersandar pada konsep nanoteknologi. Yakni sebuah konsep revolusioner dalam merekayasa perilaku dan fungsi sebuah sistem pada skala molekul atau skala nanometer (berdimensi ukuran se-per-milyar meter). Sistem yang dimaksud ini dapat berupa molekul-molekul, ikatan kimia, hingga atom-atom yang menyusun sebuah produk. Yang direkayasa ialah perilaku atom atau molekul-molekulnya tadi dengan jalan menyesuaikan kondisi pembuatan atau lingkungan molekul atau atom yang dimaksud. Sebagai contoh nyata yang umum pada dunia akademik maupun industri mikrochip ialah, kita dapat mengatur di mana sebuah molekul atau atom tersebut menempel di bagian tertentu pada komponen microchip atau sel surya, atau “memrintahkan” ia berpindah dari satu tempat ke tempat lain ketika arus listrik atau temperatur disesuaikan. Pengaturan atau perekayasaan perilaku molekul atau atom ini sangat berguna untuk menyesuaikan produk sebuah teknologi untuk keperluan sehari-hari. Hal ini terlihat jelas jika melihat kegunaan komputer dewasa ini yang semakin cepat dan poweful justru ketika ukuran prosesor-nya semakin kecil dan memori yang semakin padat. Atau kita melihat bagaimana rekayasa molekul dapat menghasilkan tanaman yang mengasilkan buah dan bibit yang berkualitas lebih unggul. Anonim.2008.(Membuat sel sendiri).wordpress.Dalam https://energisurya.wordpress.com/2008/10/10/membuat-sel-surya-sendiri-bagian-2-proses-pembuatan-sel-surya/ Diakses 23 Maret 2017

Keunggulan Panel Surya:

• Panel surya ramah lingkungan dan tidak memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim seperti pada kasus penggunaan bahan bakar fosil karena panel surya tidak memancarkan gas rumah kaca yang berbahaya seperti karbon dioksida.
• Panel surya memanfaatkan energi matahari dan matahari adalah bentuk energi paling berlimpah yang tersedia di planet kita.
• Panel surya mudah dipasang dan memiliki biaya pemeliharaan yang sangat rendah karena tidak ada bagian yang bergerak.
• Panel surya tidak memberikan kontribusi terhadap polusi suara dan bekerja dengan sangat diam.
• Banyak negara di seluruh dunia menawarkan insentif yang menguntungkan bagi pemilik rumah yang menggunakan panel surya.

Kelemahan Panel Surya:

• Panel surya masih relatif mahal, bahkan meskipun setelah banyak mengalami penurunan harga. Harga panel rumah sedang saat ini sekitar $ 12000-18000.
• Panel surya masih perlu meningkatkan efisiensi secara signifikan karena banyak sinar matahari terbuang sia-sia dan berubah menjadi panas. Rata-rata panel surya saat ini mencapai efisiensi kurang dari 20%.
• Jika tidak terpasang dengan baik dapat terjadi over-heating  pada panel surya.
• Panel surya terbuat dari beberapa bahan yang tidak ramah lingkungan.
• Daur ulang panel surya yang tak terpakai lagi dapat menyebabkan kerusakan lingkungan jika tidak dilakukan dengan hati-hati karena silikon, selenium, kadmium, dan sulfur heksafluorida (merupakan gas rumah kaca), kesemuanya dapat ditemukan di panel surya dan bisa menjadi sumber pencemaran selama proses daur ulang. Anonim.2012.(Keunggulan dan Kelemahan Panel Surya).Indoenergi.Dalam http://www.indoenergi.com/2012/04/keunggulan-dan-kelemahan-panel-surya.html diakses 23 Marett 2017

Daftar Pustaka

Efendiabdu.2017.(Pengertian solar cell.Unimus). Dalam :http://digilib.unimus.ac.id/files/disk1/149/jtptunimus-gdl-efendiabdu-7401-3-babii.pdf

Anonim.2017.(Pengertian Solar cell ) Dalam http://artikelsolarcell.blogspot.co.id/2014/02/pengertian-solar-cell.html

Anonim.2017.(Pengertian Solar cell .teknikelektronika.Dalam) http://teknikelektronika.com/pengertian-sel-surya-solar-cell-prinsip-kerja-sel-surya/

Anonim.2008.(Membuat sel sendiri).wordpress.Dalam https://energisurya.wordpress.com/2008/10/10/membuat-sel-surya-sendiri-bagian-2-proses-pembuatan-sel-surya/

Anonim.2012.(Keunggulan dan Kelemahan Panel Surya).Indoenergi.Dalam http://www.indoenergi.com/2012/04/keunggulan-dan-kelemahan-panel-surya.html