Sel Surya

Kebutuhan energi semakin menjadi kebutuhan pokok setiap manusia. Tak dapat dipungkiri hingga kini permasalahan mengenai sumber daya energi masih terus berlangsung. Hal ini dipengaruhi oleh kondisi global dengan semakin bertambahnya penduduk dunia. Namun persediaan energi yang ada semakin berkurang. Jika tak segera ditangani, kemungkinan tak terhindarkan lagi adanya krisis energi. Untuk itu inovasi tentang energi alternatif, terutama dari sumber daya yang tak terbatas, amatlah diperlukan seiring perkembangan dunia ini. Salah satu alternatif yang dapat diterapkan adalah inovasi mengenai teknologi Sel Surya.

Sel surya adalah suatu perangkat yang mampu mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dengan mengikuti prinsip fotovoltaik, yaitu adanya energi foton pada panjang gelombang tertentu akan mengeksitasi sebagian elektron pada suatu material ke pita energi yang lebih luar. Sedangkan menurut wikipedia sel surya adalah sebuah alat semikonduktor yang terdiri dari sebuah wilayah-besar diode p-n junction, di mana, dalam hadirnya cahaya matahari mampu menciptakan energi listrik yang berguna. Efek ini timbul terutama pada semikonduktor listrik (penghantar yang memiliki konduktivitas 104 >  > 10-8 -1cm-1) karena elaktron dalam material terpisah dalam pita-pita energi tertentu yang disebut pita konduksi dan pita valensi.

Semikonduktor listrik didefinisikan sebagai suatu material yang memiliki elektron minimal pada dua pita energi yang terpisah oleh suatu pitra tanpa keberadaan elektron. Kedua pita tersebut adalah pita valensi, yang pada semikonduktor terisi hampir penuh, dan pita konduksi, yang pada semikonduktor hampir kosong, sedangkan keadaan tanpa elektron disebut celah pita. Pada suhu yang semakin tinggi, konduktivitas pada semikonduktor akan meningkat. Hal ini dapat dijelaskan bahwa elektron pada pita valensinya dapat melompat ke pita konduksi bila mendapat energi yang sama atau lebih dari enargi pada celah pita material tersebut.

Matahari memancarkan energi fusi inti sebagai gelombang elektromagnet pada berbagi spektra. Spektra UV ditahan oleh lapisan atmosfer bumi, dan spektra cahaya tampak dan infra red diteruskan ke permukaan bumi. Gelombang elektromagnetik tersebut ditangkap material semikonduktor pada sel surya, maka dapat dihasilkan energi listrik yang diubah langsung dari energi cahaya matahari. Sel Surya ini juga merupakan energi alternatif yang tidak menimbulkan polusi udara CO2 maupun radioaktif (nuclear power).

Prinsip dasar sel surya merupakan kebalikan dari LED (Light Emmiting Diode) yang mengubah energi listrik menjadi cahaya atau boleh dikatakan identik dengan sebuah dioda cahaya (photodioda) sambung p-n (p-n junction) dengan cahaya energi (band gap) E. Foton yang jatuh pada sel surya menghasilkan elektron yang bermuatan positif dan hole yang bermuatan negatif. Elektron dan hole mengalir membentuk arus listrik. Ketika energi foton yang datang lebih besar dari celah energi ini maka foton akan diserap oleh semikonduktor untuk membentuk pasangan electron-hole sebagai pembawa muatan (carrier). Selanjutnya elektron dan hole bergerak berturut-berturut kearah lapisan n dan p sehingga timbul beda potensial dan photocurrent (arus yang dihasilkan cahaya) ketika kedua muatan melintasi daerah celah p-n.

Pemanfaatan sel surya selama ini adalah digumakan sebagai pembangkit listrik tenaga surya. Dari pemanfaatannya sebagai PLTS ini dapat diaplikasikan pada satelit, bangunan besar, pabrik industri, perumahan sebagai solar home system, daya system penerangan kapal dikapal tanker MT.GEBANG dan lain sebagainya. Sel surya juga dapat dimanfaatkan sebagai cara untuk mengatasi adanya krisis energy terutama menipisnya ketersediaan minyak bumi dunia, dan pemanas air.

Semua pengetahuan ini saya dapatkan ketika saya bertemu kembali dengan teman semasa kecil saya dan menurut saya dia cukup pandai dan tekun dalam mempelajari sesuatu hal. Setelah memahami pembangkit listrik dari tenaga surya ini, sel surya ini perlu digunakan dalam kehidupan sehari-hari dengan alasan lebih menghemat pengeluaran dana karena hanya menggunakan bahan-bahan yang mudah untuk didapatkan.