Revolusi Sel Surya

Prinsip dan kerja sel-sel fotovoltaik

Sebuah sel surya mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Konversi ini didasarkan pada fenomena efek fotovoltaik. Sinar matahari terdiri dari foton dengan tingkat energi yang berbeda tergantung spektrum dari mana mereka berasal. Ketika sinar matahari menyerang permukaan bahan fotovoltaik itu menyemburkan elektron yang menghasilkan generasi listrik. Fenomena ini dikenal sebagai efek fotovoltaik. Efek ini ditemukan oleh fisikawan Perancis Antoine-César Becquerel pada tahun 1839.
Secara teori, sel surya dapat mengkonversi sekitar 30 persen dari energi radiasi matahari menjadi listrik insiden. Komersial sel hari, tergantung pada teknologi, biasanya memiliki efisiensi 5 -12 persen untuk film tipis dan 13 – 21 persen untuk sel berbasis silikon kristal. Sel surya pertama dibangun oleh Charles Fritts di sekitar 1883 menggunakan sambungan dibentuk oleh lapisan selenium (semikonduktor) dengan lapisan sangat tipis emas. Teknologi ini dikembangkan lama dan pada waktu itu bahwa efisiensi bawah 1%. Teknologi baru muncul, perkembangan baru terjadi dan berdasarkan pada generasi pengembangan teknologi yang berbeda dari sel surya telah dikategorikan.

Generasi Pertama: sel surya berbasis Wafer

Sel surya berbasis wafer

Sel fotovoltaik generasi pertama terdiri dari area besar, lapisan kristal tunggal, tunggal dioda pn junction, mampu menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan dari sumber cahaya dengan panjang gelombang sinar matahari. Sel-sel ini biasanya dibuat dengan menggunakan proses difusi dengan wafer silikon. Ini wafer silikon – Sel surya berbasis teknologi dominan dalam produksi komersial sel surya, akuntansi lebih dari 85% dari pasar sel surya terestrial.

Generasi Kedua: Thin Film

Sel-sel ini didasarkan pada penggunaan tipis epitaksi (epitaksi mengacu pada metode penyetoran film monocrystalline pada substrat monocrystalline) deposito semikonduktor pada wafer kisi-cocok. (Pencocokan struktur kisi antara dua bahan semikonduktor yang berbeda, memungkinkan pembentukan daerah perubahan celah pita dalam materi tanpa memperkenalkan perubahan dalam struktur kristal.)
Ada dua kelas sel fotovoltaik epitaxial – ruang dan terestrial. Ruang sel biasanya memiliki efisiensi yang lebih tinggi (28-30%) dalam produksi, tetapi memiliki biaya yang lebih tinggi per watt. Meskipun sel tipis-film telah dikembangkan menggunakan lebih rendah-biaya proses, mereka memiliki efisiensi yang lebih rendah (7-9%). Saat ini ada beberapa teknologi dan bahan semikonduktor diselidiki atau di produksi massal.Contoh termasuk silikon amorf, silikon polikristal, mikro-kristal silikon, telluride kadmium, tembaga indium selenide / sulfida antara lain.

Thin film

Sebuah keuntungan dari teknologi film tipis berkurang massa yang memungkinkan panel pas pada bahan cahaya atau fleksibel, bahkan pada tekstil. Sel surya generasi kedua sekarang terdiri dari segmen kecil dari pasar fotovoltaik terestrial, dan sekitar 90% dari pasar ruang.

Generasi ketiga: sel fotovoltaik

Meningkatkan kinerja sambil menjaga biaya rendah generasi berikutnya sel bertujuan untuk meningkatkan kinerja listrik yang rendah dari sel-sel generasi kedua sambil menjaga biaya rendah. Mereka tidak bergantung pada pn junction tradisional untuk memisahkan foto-pembawa muatan yang dihasilkan. Beberapa pendekatan yang digunakan dalam ini adalah Multijunction sel, nano – sel kristal, pewarna – sel peka, sel polimer, Memodifikasi spektrum kejadian (konsentrasi), Sue generasi termal kelebihan untuk meningkatkan tegangan, Untuk aplikasi ruang kuantum baik perangkat (titik kuantum, kuantum tali , dll) dan perangkat menggabungkan nanotube karbon sedang diteliti – dengan potensi efisiensi produksi hingga 45%.

Generasi Keempat: sel fotovoltaik komposit

Ini generasi hipotetis sel surya dapat terdiri dari teknologi fotovoltaik komposit, di mana polimer dengan nano-partikel dapat dicampur bersama-sama untuk membuat lapisan multi-spektrum tunggal. Multi-spektrum lapisan dapat ditumpuk untuk membuat sel-sel multi-spektrum matahari yang lebih efisien dan lebih murah.
Dari empat generasi yang tercantum di atas, dua yang pertama telah dikomersialisasikan. Massal dari modul fotovoltaik digunakan sejauh terdiri dari kristal silikon. Efisiensi dari modul silikon kristal bervariasi 17-22%, meskipun batas teoritis adalah sekitar 29%. Menggunakan modul ini, peternakan matahari yang besar terhubung ke grid, pembangkit listrik mandiri untuk menggemparkan desa-desa dan daerah kecil telah didirikan.

Energi surya dan dunia

Orang saat ini telah menyadari pentingnya dan manfaat dari energi surya. Oleh karena itu, mereka telah mulai memanfaatkan energi surya. Sekarang, energi surya telah menjadi emerging market. Berdasarkan studi yang dilakukan oleh survei oleh Ernst & Young, salah satu organisasi terkemuka di dunia 'layanan profesional, yang telah membuat studi tentang terkemuka dunia produsen energi surya dan peringkat diberikan berdasarkan daya tarik pasar.
Energi surya Top 10
1. Amerika Serikat
2. India
3. Cina
4. Spanyol
5. Italia
6. Yunani
7. Jepang
8. Australia
9. Prancis
10. Kulit kambing yg halus