Kebutuhan energi untuk mendukung kehidupan manusia semakin tak terbendung. Hal inilah yang menjadi alasan ditemukannya sel surya, yang merupakan sebuah inovasi besar dari energi terbarukan tanpa batas. Sel surya adalah penghasil listrik terbaik.
Sel surya adalah sebuah perangkat yang dapat mengubah tenaga panas matahari menjadi tenaga listrik. Hal ini menjadi penemuan luar biasa sebagai solusi untuk menggantikan sumber energi fosil yang kian menipis.
Pengertian Sel Surya
Sejauh ini, kita masih bersandar pada bahan bakar fosil sebagai sumber energi. Namun, tidak dipungkiri bahwa jumlah sumber daya alam ini semakin menipis dan bahkan mendekati habis. Karena itulah, dibutuhkan sumber daya alternatif yang bisa kita andalkan sebagai pengganti bahan bakar fosil.
Pada prinsipnya, sel surya memanfaatkan sumber panas matahari yang tidak terbatas. Sel surya didesain sedemikian rupa untuk mengubah panas matahari tersebut menjadi sumber tenaga yang bisa dimanfaatkan. Proses perubahan energi dari tenaga panas matahari menjadi tenaga listrik menggunakan prinsip efek photovoltaic. Yaitu,fenomena munculnya tegangan listrik antara dua elektroda yang dihubungkan dengan sistem padatan atau cairan ketika mereka mendapatkan energi cahaya.
Karena itulah, sel surya juga sering dikenal dengan nama sel photovoltaic. Efek photovoltaic sendiri ditemukan sejak lama oleh Henry Becquerel pada tahun 1839. Efek ini memang sudah banyak dimanfaatkan atau diaplikasikan dalam teknologi, terlebih sejak munculnya sel surya.
Bagian-bagian dari Sel Surya
Dengan perkembangan teknologi yang semakin tinggi, sel surya dihadirkan dalam berbagai inovasi. Semuanya memiliki tujuan yang sama yaitu untuk menghasilkan tenaga listrik dan mengamankan kebutuhan manusia.
Berikut ini adalah bagian-bagian dari sel surya yang bisa kita pelajari, yaitu :
1. Substrat atau Metal Backing
Substrat merupakan sebuah material dimana sel surya ditampung secara keseluruhan. Material substrat harus memiliki sifat konduktor atau penghantar panas yang baik karena akan berperan sebagai kontak terminal sel surya. Material yang banyak dipergunakan biasanya adalah alumunium atau molybdenum. Substrat akan menjadi tempat masuknya cahaya karena itu selain konduktif, juga dibutuhkan bahan yang transparan.
2. Material Semikonduktor
Ini adalah bagian inti dari sel surya. Material konduktor biasanya memiliki tebal beberapa ratus mikrometer. Fungsi alat ini adalah untuk menyerap cahaya matahari. Bahan material semikonduktor yang sering dipergunakan adalah silikon. Material ini biasanya dipakai oleh industri elektronik. Ada pula yang menggunakan Cu(In,Ga)(S,Se)2 (CIGS), amorphous silicon, copper oxide atau cadmium telluride.
3. Kontak Metal
Substrat dianggap sebagai kontak positif dalam sebuah sel surya. Kontak negatifnya biasanya menggunakan material konduktif transparan atau material metal.
4. Lapisan Anti Reflektif
Cahaya yang diterima oleh sel surya harus diminimalisir refleksi atau pemantulannya supaya bisa terserap maksimal. Oleh sebab itu, sel surya dilengkapi dengan lapisan anti reflektif.
5. Cover Glass
Cover glass adalah bagian terluar dari sel surya yang akan melindunginya dari hujan dan kotoran yang mungkin menempel.
Cara Kerja Sel Surya
Prinsip kerja sel surya sebenarnya cukup mudah. Alat ini bekerja dengan sistem atau prinsip p-n junction. Foton yang diterima oleh sel surya akan menghasilkan elektron bermuatan positif dan hole bermuatan negatif. Elektron dan hole ini akan menciptakan aliran listrik. Ketika energi dari aliran listrik lebih besar dari celah energi dalam sel surya, maka kelebihan energinya akan diserap oleh material semikonduktor.
Proses penyerapan ini akan membentuk pasangan elektron-hole yang bergerak ke lapisan p-n junction. Di sana, akan timbul perbedaan potensial dan photocurrent atau arus yang dihasilkan oleh cahaya. Hal ini terjadi ketika mereka melewati celah lapisan p-n junction.
Manfaat Sel Surya
Banyak sekali manfaat yang bisa didapatkan dari adanya teknologi sel surya ini. Diantaranya adalah :
- Sebagai sumber energi listrik tidak terbatas
- Menghemat tagihan listrik
- Membantu mengurangi pemanasan global
- Menghemat pemakaian sumber daya fosil
- Mengurangi ketergantungan pada sumber daya fosil
- Sebagai sumber energi alternatif
Sel surya adalah penemuan yang sangat fenomenal dan berjasa bagi kehidupan manusia. Kita tidak selamanya bisa bergantung pada sumber energi dari fosil. Sedikit demi sedikit, penggunaan sel surya akan menggantikannya. Ini adalah inovasi terbaik dalam bidang teknologi dan lingkungan hidup.