Energi Listrik dari cahaya Matahari

Cahaya matahari merupakan sumber energi alam yang paling besar dan takkan pernah habis. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahan bakar. Dan dapat dikatakan bahwa sistem ini ramah lingkungan.
Proses kerja sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya ini dengan menggunakan Grid-Connected panel sel surya Photovoltaic untuk perumahan. Modul sel surya Photovoltaic merubah energi surya menjadi arus listrik DC. Arus listrik DC yang dihasilkan ini akan dialirkan melalui suatu inverter (pengatur tenaga) yang merubahnya menjadi arus listrik AC, dan juga dengan otomatis akan mengatur seluruh sistem. Listrik AC akan didistribusikan melalui suatu panel distribusi indoor yang akan mengalirkan listrik sesuai yang dibutuhkan peralatan listrik.
Bahan sel surya sendiri terdiri kaca pelindung dan material adhesive transparan yang melindungi bahan sel surya dari keadaan lingkungan, material anti-refleksi untuk menyerap lebih banyak cahaya dan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan, semikonduktor P-type dan N-type untuk menghasilkan medan listrik, saluran awal dan akhir untuk mengirim elektron ke perabot listrik.

Ketika semikonduktor sambungan p-n disinari maka akan terjadi pelepasan elektron dan hole pada semikonduktor tersebut. Lepasnya pambawa muatan tersebut mengakibatkan penambahan kuat medan listrik di daerah deplesi. Adanya kelebihan muatan ini akan mengakibatkan muatan ini bergerak karena adanya medan listrik pada daerah deplesi. Pada keadaan ini, arus drift lebih besar daripada arus difusi sehingga secara keseluruhan dihasilkan arus berupa arus drift, yaitu arus yang dihasilkan karena kemunculan medan listrik. Arus inilah yang kemudian dimanfaatkan oleh sel surya sambungan p-n sebagai arus listrik.

Ketika cahaya bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi-konduktor, terjadi pelepasan elektron. Apabila elektron tersebut bisa menempuh perjalanan menuju bahan semi-konduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-konduktor inilah menyebabkan aliran medan listrik.
Parameter yang mempengaruhi jumlah listrik yang dihasilkan: Cuaca (iklim) daerah sekitarnya dan Intensitas (jumlah) cahaya pada sel fotovoltaik.
KOMPONEN – KOMPONEN UTAMA
1. Solar Modul, dirakit dari susunan sel surya dirangkai seri atau parallel,
2. Sel fotovoltaik, mengubah penyinaran/radiasi matahari menjadi listrik secara langsung. Produk akhir dari modul fotovoltaik menyerupai bentuk lembaran kaca dengan ketebalan sekitar 6 - 8 milimeter dan terbuat dari silikon.
3. Balance of system (BOS) yang meliputi controller, inverter, kerangka modul,peralatan listrik, seperti kabel, stop kontak, dan lain-lain,
4. Unit penyimpan energi (baterai),
5. Peralatan penunjang lain seperti: inverter untuk pompa dan sistem terpusat.

Referensi
Abdul Kadir, Energi, UI Press, Februari 1982, Jakarta.
Deptamben RI, Lima puluh tahun Pertambangan dan Energi dalam membangun,Agustus 1995, Jakarta.
Publikasi Ilmiah, Peranan energi dalam menunjang pembangunan berkelanjutan, Direktorat teknologi energi BPPT, Mei 1995, Jakarta.