Pengertian Sel Surya (Solar Cell) dan Prinsip Kerjanya – Sel Surya atau Solar Cell ialah suatu perangkat atau komponen yang sanggup mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dengan memakai prinsip efek Photovoltaic. Yang dimaksud dengan Efek Photovoltaic ialah suatu fenomena dimana munculnya tegangan listrik alasannya adanya hubungan atau kontak dua elektroda yang dihubungkan dengan sistem padatan atau cairan ketika mendapatkan energi cahaya. Oleh alasannya itu, Sel Surya atau Solar Cell sering disebut juga dengan Sel Photovoltaic (PV). Efek Photovoltaic ini ditemukan oleh Henri Becquerel pada tahun 1839.
Arus listrik timbul alasannya adanya energi foton cahaya matahari yang diterimanya berhasil membebaskan elektron-elektron dalam sambungan semikonduktor tipe N dan tipe P untuk mengalir. Sama menyerupai Dioda Foto (Photodiode), Sel Surya atau Solar Cell ini juga mempunyai kaki Positif dan kaki Negatif yang terhubung ke rangkaian atau perangkat yang memerlukan sumber listrik.
Pada dasarnya, Sel Surya merupakan Dioda Foto (Photodiode) yang mempunyai permukaan yang sangat besar. Permukaan luas Sel Surya tersebut menjadikan perangkat Sel Surya ini lebih sensitif terhadap cahaya yang masuk dan menghasilkan Tegangan dan Arus yang lebih besar lengan berkuasa dari Dioda Foto pada umumnya. Contohnya, sebuah Sel Surya yang terbuat dari materi semikonduktor silikon bisa menghasilkan tegangan setinggi 0,5V dan Arus setinggi 0,1A ketika terkena (expose) cahaya matahari.
Saat ini, telah banyak yang mengaplikasikan perangkat Sel Surya ini ke aneka macam macam penggunaan. Mulai dari sumber listrik untuk Kalkulator, Mainan, pengisi baterai sampai ke pembangkit listrik dan bahkan sebagai sumber listrik untuk menggerakan Satelit yang mengorbit Bumi kita.
Struktur Dasar dan Simbol Sel Surya (Solar Cell)
Berikut ini ialah Struktur Dasar, Bentuk dan Simbol Sel Surya (Solar Cell).
Prinsip Kerja Sel Surya (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 kawasan 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, kawasan semikonduktor ini disebut dengan Semikonduktor tipe N (N-type). Sedangkan kawasan semikonduktor dengan Hole bersifat Positif dan bertindak sebagai Penerima (Acceptor) elektron yang dinamakan dengan Semikonduktor tipe P (P-type).
Di persimpangan kawasan Positif dan Negatif (PN Junction), akan menimbulkan energi yang mendorong elektron dan hole untuk bergerak ke arah yang berlawanan. Elektron akan bergerak menjauhi kawasan Negatif sedangkan Hole akan bergerak menjauhi kawasan Positif. Ketika diberikan sebuah beban berupa lampu maupun perangkat listrik lainnya di Persimpangan Positif dan Negatif (PN Junction) ini, maka akan menimbulkan Arus Listrik.
Rangkaian Seri dan Paralel Sel Surya (Solar Cell)
Seperti Baterai, Sel Surya juga sanggup dirangkai secara Seri maupun Paralel. Pada umumnya, setiap Sel Surya menghasilkan Tegangan sebesar 0,45 0,5V dan arus listrik sebesar 0,1A pada ketika mendapatkan sinar cahaya yang terang. Sama halnya dengan Baterai, Sel Surya yang dirangkai secara Seri akan meningkatkan Tegangan (Voltage) sedangkan Sel Surya yang dirangkai secara Paralel akan meningkatkan Arus (Current).
Baca juga : Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel Baterai.
Sumber https://teknikelektronika.com/