Prinsip Kerja Energi Surya

Prinsip Kerja Energi Surya

Pada akhir abad ini, diprediksi bahwa minyak mentah akan berakhir. Surat kabar akan mendapatkan berita utama dari kehilangan dan kenaikan harga bensin. Tidak ada tumpahan minyak di lautan, serta kehilangan keanekaragaman hayati laut. 

Kolektor artefak akan menghemat satu galon minyak sebagai souvenir dari era minyak mentah. Esai sekolah tidak akan memiliki produk petro sebagai alasan untuk pemanasan global. Tetapi bagaimana kehidupan kedepannya? akankah berakhir jika minyak mentah sudah habis?

Manusia telah bergeser dari kayu ke batu bara, batubara minyak, dan minyak ke gas.Pergeseran ini disebabkan lebih baik, efisiensi kinerja dan kelayakan dari bahan bakar baru. 

Dengan kata sederhana bahan bakar baru lebih baik dari sebelumnya. Dan sekarang saatnya untuk beralih dari minyak mentah ke sumber energi terbarukan. Dan salah satu sumber yang tersedia yang paling berlimpah energi di bumi adalah energi surya. Bahkan dalam minyak mentah, batubara dll dalam bentuk cara energi surya. Energi matahari adalah sumber energi tak habis-habisnya besar. Menurut perkiraan terakhir bumi menerima radiasi rata-rata 1367W/m2 yang juga dikenal sebagai konstan surya. Saat ini rata-rata kerapatan daya adalah atas permukaan bola bumi, itu dikurangi dengan faktor 4. Penurunan lebih lanjut dengan faktor 2 adalah karena kerugian dalam melewati atmosfer bumi. Nilai ini bervariasi sepanjang tahun dan juga dari tempat ke tempat. Sekarang energi surya bukan hanya cara menghasilkan tenaga, tetapi juga untuk menghasilkan uang. Saham pasar dunia sumber-sumber terbarukan meningkat terus. Dan hari ini dengan perkembangan teknologi surya energi adalah pasar yang berkembang menyediakan kesempatan kerja yang cukup.

Aplikasi

Energi surya memiliki banyak aplikasi dalam hidup kita. Ini adalah suatu sumber yang dapat bersaing semua kebutuhan energi kita. Dari pencahayaan untuk pemanasan, dari transportasi untuk pendinginan semua kebutuhan dapat dipenuhi dengan memanfaatkan energi matahari. Panel surya dan pemanas air surya dipasang di atap adalah aplikasi umum dari energi surya. Energi matahari tidak hanya digunakan untuk pengisian baterai atau pemanas air tetapi juga dapat digunakan untuk memurnikan air.Sederhana surya teknologi desalinasi dan distilasi juga telah dikenal untuk waktu yang lama.

Hampir semua satelit dari cubesats kecil ke satelit besar yang didukung oleh energi surya. Saat ini, teknologi surya begitu berkembang sehingga mendapat kekuasaan; misalnya angin yang dibangun oleh QinetiQ adalah contoh dari itu. Zephyr didukung oleh sel PV dan memiliki baterai untuk cadangan.

Hadir untuk datang dari masa lalu

Matahari sebagai sumber utama energi dipahami oleh peradaban kuno. Bangsa Romawi, Mesir, Yunani, Hindu, dll Inkas menyembah dewa matahari dalam berbagai bentuk. Mereka telah mengembangkan berbagai cara untuk memanfaatkan energi surya dalam berbagai bentuk. Padahal, mereka menggunakan energi surya untuk pemanas, dll pencahayaan dan bukan untuk menghasilkan listrik. Penggunaan energi matahari untuk menghasilkan listrik ditemukan oleh Edmund Becquerel pada tahun 1838. Kemudian, Auguste Mouchout mendapat paten pertama untuk motor berjalan pada energi surya. Dan hari ini energi matahari digunakan untuk rumah listrik, mobil, ponsel biaya, ipods, laptop, satelit, dll lingkup tenaga surya tidak terbatas hanya bumi.Satelit dan pesawat ulang-alik banyak digunakan untuk catu daya.

 Metode untuk memanfaatkan energi surya

Energi surya dapat dimanfaatkan dalam dua cara:

1. Energi dari cahaya matahari:
   Metode ini didasarkan pada fenomena efek fotolistrik dan menggunakan sel fotovoltaik.Ketika cahaya matahari pemogokan permukaan panel surya, proses photoemission terjadi di dalam sel fotovoltaik dan energi surya secara langsung dikonversi menjadi energi listrik. Secara teoritis tidak ada disipasi panas yang terlibat dalam metode ini.
2. Energi dikembangkan dari panas matahari:
   Metode lain untuk menghasilkan energi menggunakan energi surya dengan menangkap panas. Dalam metode ini sejumlah besar cermin cekung yang digunakan untuk mengintensifkan panas yang dihasilkan dari matahari. Panas ini digunakan untuk mengubah air menjadi uap. Seperti metode lain tekanan uap bergerak turbin untuk menghasilkan energi listrik.

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

Terakhir berita yang terkait dengan Solar Energy

• Pemerintah Inggris telah mengumumkan akan menginvestasikan lebih dari £ 200.000.000 pada pusat inovasi berfokus pada energi hijau dan terbarukan, dan £ 20m menjadi dua dana teknologi bersih.
• Pusat Solar Energi dan Hidrogen Penelitian Baden-Württemberg (ZSW) telah mengembangkan sistem roll-to-roll menyetorkan CIGS surya film tipis pada 25 pM tipis film polimer dengan efisiensi 10%.
• Dunia Solar memasok photovoltaic (PV) panel untuk instalasi MW 33 di sebuah situs 300 hektar di tenggara Ontario, Kanada.
• The peningkatan pesat dalam pembangunan photovoltaic (PV), grid-terikat peternakan surya telah menciptakan lonjakan permintaan untuk utilitas kelas inverter. Inverter ini mengubah arus DC yang dihasilkan oleh sel PV ke listrik AC tegangan rendah. Inverter yang digabungkan dengan transformator distribusi kemudian melangkah ke tegangan menengah, umumnya 12 kV atau 34,5 kV, untuk koleksi dalam gardu interkoneksi.Gardu interkoneksi tegangan langkah lagi ke tegangan transmisi listrik, umumnya dalam kV 69-345 kV jangkauan.
• Menurut analisis yang dilakukan oleh Jerman Advisory Council (WBGU) menyimpulkan bahwa kontribusi besar oleh energi surya untuk kebutuhan energi global dalam jangka panjang di tahun-tahun mendatang 2050-2100.

Sepuluh perusahaan Energi Matahari

No.	Name of the company	Production in Mw
1	Q-Cell	1.57 GW
2	Sharp Solar	1.00 GW
3	SunTech-Power	2.00 GW
4	First Solar	1.00 GW
5	Kyocera	650 MW
6	Motech Solar	600 MW
7	SolarWorld	780 MW
8	Yingli Solar	600 MW
9	Sanyo	600 MW
10	JA Solar Holdings	550 MW

Kesimpulan

Masih ada waktu hingga saat bahan bakar fosil akan habis. Oleh karena itu, saatnya untuk beralih ke sumber bersih dan efisien energi sehingga manusia tidak perlu menderita krisis apapun. Pemerintah berbagai negara mendukung industri ini dalam bentuk keringanan pajak, subsidi, bantuan keuangan, dll bahkan orang tidak perlu ragu untuk berinvestasi dalam hal ini karena pada akhirnya hal ini membantu diri kita sendiri. Kita memberikan kontribusi untuk anak-anak dan cucu-cucu kita di masa depan.