Apa itu sel surya silikon?

Sel surya adalah perangkat yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik.Agar dapat bekerja dengan baik, sel -sel harus ditutupi dengan bahan semikonduktor yang dapat menyerap cahaya.Sel surya silikon adalah sel surya yang dilapisi dengan silikon, dan merupakan tipe yang paling umum digunakan.Sel -sel ini terhubung dalam seri yang disebut modul, dan modul tersebut saling berhubungan untuk membentuk array yang menghasilkan tegangan yang diinginkan.Ini kemudian ditempatkan ke dalam wadah pelindung di belakang panel kaca yang mengarahkan sinar matahari ke sel.

Ketika cahaya menyentuh panel surya, foton diserap oleh bahan semikonduktor.Elektron tersingkir longgar dan mengalir melalui listrik yang menghasilkan listrik.Serangkaian sel surya silikon mengubah energi ini menjadi listrik arus (DC) mengarahkan.Dalam sistem yang terintegrasi, listrik kemudian dimasukkan ke dalam jaringan listrik menggunakan inverter.Produk surya yang berdiri sendiri menyimpan listrik dalam baterai.

Sementara silikon adalah elemen yang sangat umum, biasanya terikat dalam silika.Silikon murni harus diekstraksi dari silika, dan kemudian diproses untuk meningkatkan konduktivitasnya.Silikon murni adalah konduktor listrik yang buruk, tetapi ketika kotoran tertentu ditambahkan, biasanya atom fosfor, itu menjadi konduktor yang sangat baik.Pemrosesan ini menghabiskan banyak energi, dan bertanggung jawab atas tingginya biaya sel surya silikon.Sel-sel yang diproduksi secara tradisional menggunakan silikon kristal tunggal dalam bentuk curah yang dipotong menjadi wafer.

untuk membantu mengurangi biaya, para ilmuwan telah mengembangkan sel surya film tipis.Penggunaan ini hanya sekitar satu persen dari silikon yang akan digunakan sel tradisional, tetapi sayangnya, mereka jauh lebih efisien.Sel -sel yang dibuat dengan beberapa lapisan film tipis telah dikembangkan yang seefisien sel -sel tradisional yang lebih mahal, namun mempertahankan manfaat dari biaya yang lebih rendah, berat badan yang lebih ringan dan fleksibilitas yang lebih besar.Sel-sel silikon film tipis polikristalin dan amorf adalah pilihan tambahan, berbiaya lebih rendah.

Tantangan lain bagi para ilmuwan adalah menemukan cara untuk meningkatkan efektivitas sel surya silikon.Sinar matahari memiliki berbagai panjang gelombang yang mengandung foton dengan berbagai energi.Beberapa di antaranya terlalu lemah atau terlalu kuat untuk membentuk pasangan lubang elektron yang perlu ditangkap oleh bahan semikonduktor.Sebagian besar sel hanya efisien 15%, yang berarti mereka hanya menangkap 15% dari energi listrik yang tersedia di bawah sinar matahari yang melewati panel.

Pekerjaan sedang dilakukan di seluruh dunia untuk menemukan cara untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi biaya darisel surya silikon.Menemukan cara untuk meningkatkan efisiensi film tipis, sehingga sangat mengurangi biaya, adalah prioritas dari proyek penelitian yang didanai Uni Eropa.Sebuah perusahaan di Jepang telah mengembangkan sel surya silikon untuk digunakan dalam beberapa produk yang memiliki efisiensi rata -rata 25%.Boeing-Spectrolab, sebuah perusahaan AS telah mengembangkan sel surya silikon konsentrator yang memiliki efisiensi 40,7%.

Penelitian dan pengembangan kuda diperlukan sebelum tenaga surya menjadi sumber energi utama, namun ini adalah area yang menerima perhatian dan pendanaan internasional.Ketika biaya berkurang dan efisiensi meningkat, energi matahari dapat menjadi jauh lebih umum.Bahkan dengan tantangan ini, sel surya silikon sudah digunakan dalam berbagai produk.Ini termasuk item setiap hari seperti kalkulator, senter, pengisi daya telepon, air mancur air, dan sistem air panas domestik dan komersial.