Panel surya menjadi salah satu alternatif sumber tenaga listrik yang penggunaannya mulai banyak diaplikasikan di rumah-rumah. Namun, bagaimana cara kerja panel surya?
Solar cell atau panel surya merupakan suatu perangkat semikonduktor yang dapat menghasilkan listrik jika diberikan sejumlah energi cahaya.
Menurut buku Hemat Energi dan Lestari Lingkungan Melalui Bangunan oleh Christina Eviutami Mediastika, panel surya tersusun dari sel-sel surya kecil yang selanjutnya dibentuk atau ditata dalam modul sehingga menjadi panel.
Tiap panel berbentuk modul yang ukuran dan kemampuannya dalam menyerap radiasi matahari bisa berbeda.
Umumnya, panel yang dijual di pasaran berdaya 20 Wp, 30 Wp, 50 Wp, 80 Wp, dan 100 Wp, dengan dimensi yang sangat beragam.
Wp adalah watt peak, satuan yang lazim digunakan untuk menghitung daya serap panel terhadap panas matahari.
Selain daya dan ukuran, bahan silikon (bahan utama pembuat panel) yang digunakan untuk membuat panel juga beragam.
Sebelum membahas skema cara kerja panel surya, simak pengertian panel surya dan jenis-jenisnya di bawah ini!
Apa Itu Panel Surya?
Menurut karya ilmiah berjudul “Analisis Pengaruh Intensitas Cahaya Matahahari terhadap Daya Keluaran pada Panel Surya” oleh Sonya Widyawati dkk., panel surya adalah suatu komponen yang dapat digunakan untuk mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip yang disebut efek photovoltaic.
Energi listrik yang diproduksi oleh panel surya biasanya digunakan untuk kebutuhan listrik dan ada yang disimpan
pada baterai.
Panel surya terdiri dari beberapa jenis, termasuk jenis polycristalline dan monocrystalline.
Lalu, apa saja jenis jenis panel surya?
Mengutip buku Pengenalan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) yang ditulis oleh Samsurizal, dkk. dan sumber lainnya, berikut ulasannya.
Jenis Jenis Panel Surya
1. Monokristalin
Jenis panel surya yang pertama adalah jenis monokristalin, yaitu panel surya terbaik dan paling banyak digunakan oleh masyarakat.
Monokristalin atau monokristal merupakan panel yang paling efisien, menghasilkan daya listrik per satuan luas, dan merupakan jenis panel yang menghasilkan daya listrik yang paling tinggi.
Panel surya ini memiliki tingkat efisiensi antara 12 persen sampai dengan 14 persen.
Hanya saja, kelemahan panel jenis ini adalah tidak akan berfungsi baik di tempat yang cahaya mataharinya kurang (tempat teduh).
Pasalnya, efisiensinya akan turun drastis dalam cuaca berawan.
2. Polikristalin
Jenis panel surya selanjutnya adalah jenis polikristalin atau multi kristalin.
Panel surya yang satu ini terbuat dari kristal silikon dengan tingkat efisiensi antara 13 persen sampai dengan 16 persen.
Baca Juga:
5 Tips Menerapkan Konsep Green Living di Rumah
3. Amorphous/Thin Film
Jenis jenis panel surya berikutnya adalah silikon jenis amorphous yang berbentuk film tipis.
Panel surya ini diproduksi dengan cara menambahkan satu atau beberapa lapisan material sel surya yang tipis ke dalam lapisan dasar.
Efisiensi jenis panel surya tersebut sekitar 4 hingga 6 persen.
4. Gallium Arsenide
Jenis panel surya yang terakhir adalah panel surya yang terbuat dari gallium arsenide (GaAs).
Panel surya ini dinilai lebih efisien pada temperatur tinggi.
Setelah memahami pengertian dan jenisnya, simak cara kerja panel surya sehingga menghasilkan listrik berikut ini.
Cara Kerja Panel Surya
1. Penangkapan Cahaya Matahari
Panel surya terdiri dari banyak sel surya yang biasanya terbuat dari silikon.
Nah, ketika cahaya matahari yang terdiri dari partikel kecil yang disebut foton mengenai permukaan panel, foton-foton tersebut diserap oleh sel surya.
2. Efek Fotovoltaik
Saat foton mengenai atom silikon di sel surya, energinya cukup untuk melepaskan elektron dari atom tersebut.
Kemudian, elektron yang bebas ini akan mulai bergerak.
Baca Juga:
11 Cara Membangun Rumah Ramah Lingkungan dengan Mudah
3. Pembentukan Arus Listrik
Sel surya memiliki medan listrik internal karena adanya lapisan silikon bertipe N dan P yang mendorong elektron bergerak ke satu arah sehingga menciptakan arus listrik searah (DC).
Jadi, prinsip kerja dari panel surya adalah jika cahaya matahari mengenai panel surya, elektron-elektron yang ada pada sel surya akan bergerak dari N ke P sehingga pada terminal keluaran dari panel surya akan menghasilkan energi listrik.
Besarnya energi listrik yang dihasilkan oleh panel surya berbeda-beda tergantung dari jumlah sel surya yang dikombinasikan di dalam panel surya tersebut.
4. Pengumpulan Arus
Setelah itu, elektron-elektron yang mengalir dikumpulkan oleh kawat logam tipis di permukaan sel.
Selanjutnya, disalurkan ke rangkaian listrik di rumah atau sistem penyimpanan seperti baterai.
5. Konversi ke Listrik AC
Karena sebagian besar peralatan rumah tangga menggunakan arus bolak-balik (AC), listrik DC dari panel surya akan dikonversi menggunakan inverter menjadi listrik AC.
Demikian cara kerja panel surya secara sederhana.
Menurut buku Analisis Desain Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Kapasitas 50 WP oleh Anwar Ilmar Ramadhan dkk,, agar energi listrik yang dihasilkan juga dapat digunakan pada malam hari, keluaran dari panel surya harus dihubungkan ke sebuah media penyimpanan, seperti baterai.
Namun, hal tersebut tidak langsung dihubungkan begitu saja dari panel surya ke baterai, tetapi harus dihubungkan ke rangkaian regulator, di mana di dalam rangkaian tersebut terdapat rangkaian pengisi baterai otomatis (automatic charger).
***
Semoga pembahasan skema cara kerja panel surya tersebut bermanfaat.
Kunjungi www.99.co/id untuk menemukan rumah impianmu!
**Foto cover: Unsplash/wattalot
