Material apa saja yang dimanfaatkan dalam sel surya?

CIGS adalah semikonduktor kompleks yang dikenal karena efisiensi tinggi dan performa yang baik dalam berbagai kondisi pencahayaan. Keuntungan dari CIGS adalah efisiensi konversi energi CIGS sangat baik, biasanya di kisaran 12-16%, dan dapat dioptimalkan untuk berbagai kondisi cahaya. Selain itu, CIGS dapat diterapkan pada substrat fleksibel. Sedangkan kekurangan dari CIGS adalah proses pembuatan CIGS lebih kompleks dan mahal dibandingkan dengan CdTe dan silikon amorf. Juga, penggunaan indium, yang termasuk logam langka, dapat menjadi kendala dalam skala besar.

Teknologi sel surya thin film menawarkan alternatif yang menarik untuk panel fotovoltaik tradisional, dengan keuntungan dalam biaya produksi, fleksibilitas, dan aplikasi pada berbagai substrat. Meskipun ada tantangan terkait efisiensi dan dampak lingkungan, kemajuan terus-menerus dalam penelitian dan pengembangan dapat membantu mengatasi masalah ini dan memajukan teknologi thin film sebagai solusi energi terbarukan yang berkelanjutan.

Adapun material perovskite yang baru-baru ini mendapatkan perhatian besar dalam teknologi sel surya karena kemampuannya untuk mencapai efisiensi tinggi dengan biaya produksi yang relatif rendah. Nama "perovskite" merujuk pada struktur kristal tertentu yang dinamai sesuai dengan mineral perovskite alami, yang memiliki formula kimia umum ABX₃. Dalam konteks sel surya, perovskite biasanya merujuk pada senyawa organik-inorganik dengan struktur kristal yang serupa, yang dapat dioptimalkan untuk aplikasi fotovoltaik. Teknologi sel surya perovskite menawarkan janji besar dalam hal efisiensi tinggi dan biaya produksi rendah, menjadikannya salah satu teknologi fotovoltaik yang paling menarik dan dinamis saat ini. Meskipun masih ada tantangan yang perlu diatasi, terutama terkait dengan stabilitas dan dampak lingkungan, kemajuan dalam penelitian dan pengembangan terus mendorong teknologi ini menuju penerapan komersial yang lebih luas.

Selanjutnya kita akan mengeksplorasi mekanisme dasar di balik konversi energi dari sel surya menjadi listrik. Pemahaman yang mendalam tentang konversi energi ini tidak hanya memberikan wawasan mengenai cara kerja sel surya tetapi juga memperlihatkan tantangan dan potensi inovasi dalam meningkatkan efisiensi dan daya tahan sistem fotovoltaik. Dengan pengetahuan ini, diharapkan kita dapat lebih menghargai kontribusi teknologi sel surya dalam menciptakan masa depan energi yang berkelanjutan dan ramah lingkungan.

• Penyerapan Cahaya: Proses konversi energi surya ke listrik dimulai ketika panel surya menyerap cahaya matahari. Cahaya matahari terdiri dari partikel energi yang disebut foton. Ketika foton menyentuh permukaan sel surya, mereka mengalihkan energi ke elektron dalam bahan semikonduktor.
• Pelepasan Elektron: Energi dari foton memungkinkan elektron untuk melepaskan diri dari atom dalam bahan semikonduktor. Ini menciptakan muatan positif di atom yang ditinggalkan oleh elektron dan muatan negatif di elektron yang dilepaskan.
• Arus Listrik: Perbedaan muatan antara elektron yang dilepaskan dan atom yang ditinggalkan menciptakan arus listrik. Elektron yang dilepaskan terjebak dalam medan listrik yang diciptakan oleh perbedaan muatan ini.
• Pemasangan dalam Rangkaian: Konversi energi surya ke listrik menghasilkan arus listrik. Arus listrik yang dihasilkan oleh setiap sel surya relatif kecil. Namun, dengan menghubungkan banyak sel surya dalam rangkaian, arus listrik dapat diakumulasi menjadi jumlah yang lebih besar.
• Inverter: Arus listrik yang dihasilkan oleh panel surya adalah arus searah (DC). Namun, mayoritas peralatan rumah tangga dan komersial menggunakan arus bolak-balik (AC). Inilah mengapa inverter digunakan untuk mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik yang dapat digunakan oleh perangkat listrik