Panel Surya Berdasarkan Jenis Sel Surya

SEL SURYA
Pada umunya panel surya terbagi atas 3 golongan yaitu polycrystal silicon, mono crystal silicon dan thin film solar cell.  Untuk mengetahui lebih jelas mari kita bahas satu persatu.

Artikel terkait : Jenis dan bahan dari sel-surya

1. Polycrystaline silicon (Poly-Si)
Polycrystaline silicon,  adalah panel surya yang memiliki susunan kristal acak. Jenis ini terbuat dari beberapa batang kristal silikon yang dilebur / dicairkan kemudian dituangkan dalam cetakan yang berbentuk persegi. Polycrystal silicon ini diperkenalkan ke pasaran pada tahun 1981. Polycrystalline tidak memerlukan proses Czochralski.

Source image : Enegi surya
Proses Pembuatan: Sel surya Polycrystaline silicon 

Proses Czochralski yaitu adalah proses pemurnian suatu bahan dengan cara pengkristalan, bahan yang akan di kristalkan dimasukan ke dalam tempat yang sulit bereaksi dengan zat lain seperti quartz dan gas mulia argon.

Contoh dari proses ini adalah pemurnian silikon yang nantinya akan dibuat seperti wafer untuk Integrated circuit (IC). Silikon yang akan dimurnikan dengan mengkristalkannya diletakkan di dalam tempat dari quatz dan dilelehkan.

Sebuah silinder yang ujungnya terbuat dari kristal silikon murni dicelupkan kedalam lelehan silikon yang belum murni. Dan di putar dengan sangat pelan ke arah atas yang dengan suhunya lebih dingin dan pengkristalan akan terjadi dengan sempurna.

Polycystalline silicon menggunakan teknik pengecoran, type ini memerlukan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis monokristal. Tingkat efisinsi dari Polycrystaline silicon  sekitar 13% – 20% . Nilai tersebut merupakan angka yang cukup tinggi untuk teknologi yang digunakan sekarang, untuk meningkatkan efisiensi tentu membutuhkan biaya yang mahal dan teknologi yang sangat canggih. Sel surya jenis ini memiliki efisiensi lebih rendah dibandingkan type monokristal, sehingga memiliki harga yang cenderung lebih rendah.


2. Mono Kristal (Mono-crystalline)
Mono (Mono-crystalline), Merupakan panel surya yang paling efisien yang dihasilkan dengan teknologi terkini & menghasilkan daya listrik tinggi. Sel surya mono- crystalline dibuat menggunakan crystall silicon murni yang sudah melalui proses Czochralski yang hasilnya adalah Ingot.
Ingot kemudian diiris tipis – tipis. Sehingga akan berbentuk bundar/lingkaran, bentuk tersebut merupakan hasil dari proses Czochralski.
Proses pembuatan Sel Surya MonoCrystaline dengan cara Czochralski

Warna monocrystal silicon juga lebih gelap dari polycrystal. Pembuatan solar cell monocrystalline Silicon ini tergolong rumit dan memakan biaya produksi yang mahal, sehingga harga jualnya pun juga lebih tinggi.mono- crystal silicon ini memiliki kelebihan dibanding jenis solar cell yang lain.

Alat ini di dirancang untuk penggunaan yang memerlukan konsumsi listrik besar pada tempat-tempat yang beriklim tropis dengan kondisi alam yang sangat extrem. Memiliki efisiensi sampai dengan 20-30%. Kelemahan dari panel ini tidak berfungsi dengan baik ditempat yang cahaya mataharinya kurang, efisiensinya tidak maksimal ketika dalam cuaca yang berawan.

3.Thin Film Solar Cell (TFSC) 
Thin Film Solar Cell, Merupakan panel surya yang terdiri dari dua lapisan yang dibuat dengan menambahkan satu atau lebih lapisan tipis, atau Thin Film bahan photovoltaic ke dalam substrate seperti kaca, plastik atau metal

Dengan struktur lapisan tipis mikrokristal-silicon dan amorphous dengan efisiensi modul hingga 8.5% daya yang dihasilkan lebih besar daripada monokristal & polykristal. Inovasi terbaru adalah Thin Film Triple Junction PV (dengan tiga lapisan) dapat berfungsi sangat efisien dalam udara yang sangat berawan dan dapat menghasilkan daya listrik sampai 45% lebih tinggi dari panel jenis lain

Beberapa Thin Film Photovoltaic (TFPV) yang di komersial menggunakan campuran teknologi Cadmium Telluride (CdTe), Copper Indium Gallium Diselenide (CIGS), dan Amorphous Silicone dan thin-film silicon (a-Si, TF-Si). Jenis sel surya ini mempunyai kerapatan atom yang rendah, sehingga mudah dibentuk dan dikembangkan ke berbagai macam ukuran dan potongan sul surya ini dapat diproduksi dengan biaya yang lebih murah.

Ketebalan film bervariasi dari beberapa nanometer hingga puluhan micrometer, Lebih tipis dibandingkan saingannya solar cell  konvensional generasi pertama yang menggunakan kristal silicon (c-Si) yang berasal dari wafer Silicone dengan ketebalan hingga 200 mikrometer.

Dengan ketebalan yang sangat tipis, hal tersebut memungkinkan TFPV menjadi fleksibel dan memiliki berat yang lebih ringan, biasanya jenis solar cell ini banyak digunakan pada kalkulator, jam tangan, dan peralatan elektronika lainnya yang tidak membutuhkan daya yang besar.

Berdasarkan materialnya, Jenis-jenis sel surya digolongkan berdasarkan teknologi pembuatannya. Secara garis besar sel surya thin film ini digolongkan menjadi:

a. Amorphous Silicon (a-Si) Solar Cells.
Sel surya dengan bahan Amorphous Silicon ini, awalnya banyak diterapkan pada kalkulator dan jam tangan. Namun seiring dengan perkembangan teknologi pembuatannya penerapannya menjadi semakin luas. Dengan teknik produksi yang disebut "stacking" (susun lapis), dimana beberapa lapis Amorphous Silicon ditumpuk membentuk sel surya, akan memberikan efisiensi yang lebih baik antara 6% - 8%. Amorphous Silicon, bahan yg murah dengan karakteristik yang fleksibel

b. Cadmium Telluride (CdTe) Solar Cells.
Sel surya jenis ini mengandung bahan Cadmium Telluride yang memiliki efisiensi lebih tinggi dari sel surya Amorphous Silicon, yaitu sekitar: 9% - 11%. Cadmium Teluride (CadTel) Campuran Cadmium sangat sensitif dalam merespon spectral dan irradian matahari

c. Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) Solar Cells.
Dibandingkan kedua jenis sel surya thin film di atas, CIGS sel surya memiliki efisiensi paling tinggi yaitu sekitar 10% - 12%. Selain itu, jenis ini tidak mengandung bahan berbahaya Cadmium seperti pada sel surya CdTe. CIGS (Cupper Indium Diselinide) bahan ini sangat lentur dan efsiensinya cukup baik, thin film tebalnya 800 nanometer sampai 1 micro meter.

Teknologi produksi sel surya thin film ini masih terbilang baru, masih banyak kemungkinan  akan lebih berkembang di masa yang datang. biaya produksi yang murah serta bentuknya tipis, ringan dan fleksibel sehingga dapat digunakan dimana saja.

Sel Surya merupakan teknologi yang relatif baru, efisiensi tertinggi masih berada diangka 44,7% yang ditemukan oleh the fraunhofer institute Solar Energy Systems ISE, Soitec, CEA-Leti and the Helmholtz Center Berlin  Perkembangan teknologi tenaga surya berkembang dengan cepat. kelak di masa akan datang pengguna energi tenaga surya akan digunakan secara besar-besaran untuk mengurangi dampak pengguna energi fosil yang tidak ramah lingkungan.

Artikel Terkait : Pembangkit Listrik Tenaga Surya di Indonesia

Thanks.

Source Image: Sel Surya Mono Crystaline 
Http://people[dot]seas.harvard.edu/~jones/es154/lectures/lecture_2/materials/materials.html

Share this

Berlangganan via email

Related Posts

Previous
Next Post »