Solar Energy For Everybody Oleh Denie Kristiadi | Published 17-11-2021 DAFTAR ISI ARTIKEL
Proses ‘Doping’ Sel Surya Efek Samping yang Merugikan dari Sinar Matahari Pendekatan yang Lebih Cerdas Apakah Galium Meningkatkan Stabilitas Panel Surya?
Tenaga surya sudah menjadi bentuk pembangkit listrik termurah, dan biayanya akan terus turun karena semakin banyak perkembangan yang muncul dalam teknologi dan produksi globalnya. Sekarang, penelitian baru sedang mengeksplorasi apa yang bisa menjadi titik balik utama lainnya dalam pembuatan sel surya. CATATAN PENTING
Sel surya film tipis Gallium arsenide (GaAs) telah mencapai efisiensi hampir 30 persen di lingkungan laboratorium, tetapi pembuatannya sangat mahal. Gallium adalah logam lunak keperakan yang digunakan terutama di sirkuit elektronik, semikonduktor, dan dioda pemancar cahaya.
Di Australia, lebih dari dua juta atap memiliki (terbanyak per kapita di dunia). Bahan utama yang digunakan dalam panel adalah silikon. Silikon membentuk sebagian besar komponen sel surya individu yang diperlukan untuk mengubah sinar matahari menjadi tenaga.
- Tetapi beberapa elemen lain juga diperlukan.
- Penelitian dari sebuah tim di Fakultas Fotovoltaik dan Rekayasa Energi Terbarukan Universitas New South Wales menunjukkan bahwa menambahkan galium ke silikon sel dapat menghasilkan panel surya yang sangat stabil yang jauh dari kerentanan terhadap degradasi selama masa pakainya.
Ini adalah tujuan jangka panjang dari panel surya generasi berikutnya: untuk menghasilkan lebih banyak daya selama masa pakainya, yang berarti listrik yang dihasilkan oleh sistem akan lebih murah dalam jangka panjang. Karena galium semakin banyak digunakan, temuan ini memberikan data kuat yang memungkinkan produsen membuat keputusan yang pada akhirnya akan berdampak global.
Proses ‘Doping’ Sel Surya Sebuah sel surya mengubah sinar matahari menjadi listrik dengan menggunakan energi dari sinar matahari untuk “melepaskan” muatan negatif, atau elektron, dalam silikon. Elektron kemudian dikumpulkan sebagai listrik. Namun, menyinari cahaya pada sepotong silikon biasa tidak menghasilkan listrik, karena elektron yang dilepaskan dari cahaya tidak semuanya mengalir ke arah yang sama.
Untuk membuat aliran listrik dalam satu arah, kita perlu membuat medan listrik. Dalam sel surya silikon — jenis yang saat ini menghasilkan daya untuk jutaan rumah — ini dilakukan dengan menambahkan atom pengotor yang berbeda ke silikon, untuk menciptakan area yang memiliki lebih banyak muatan negatif daripada silikon normal (silikon tipe-n) dan area yang memiliki lebih sedikit muatan negatif (silikon tipe-p).
Etika kita menyatukan dua bagian silikon, kita membentuk apa yang disebut “persimpangan p-n”. Hal ini memungkinkan sel surya untuk beroperasi. Dan penambahan atom pengotor ke dalam silikon disebut “doping”. Efek Samping yang Merugikan dari Sinar Matahari Atom yang paling umum digunakan untuk membentuk bagian tipe-p dari silikon, dengan muatan negatif yang lebih sedikit daripada silikon biasa, adalah boron.
Boron adalah atom yang bagus untuk digunakan karena memiliki jumlah elektron yang tepat yang dibutuhkan untuk tugas tersebut. Ini juga dapat didistribusikan dengan sangat seragam melalui silikon selama produksi kristal kemurnian tinggi yang diperlukan untuk sel surya.
Sayangnya, cahaya yang menyinari silikon yang diisi boron dapat membuat kualitas silikon menurun. Ini sering disebut sebagai “degradasi yang disebabkan oleh cahaya” dan telah menjadi topik hangat dalam penelitian surya selama dekade terakhir. Alasan degradasi ini relatif dipahami dengan baik: ketika kita membuat bahan silikon murni, kita harus sengaja menambahkan beberapa pengotor seperti boron untuk menghasilkan medan listrik yang menggerakkan listrik.
Namun, atom yang tidak diinginkan lainnya juga dimasukkan ke dalam silikon sebagai hasilnya. Salah satu atom ini adalah oksigen, yang dimasukkan ke dalam silikon dari wadah panci panas besar tempat silikon dimurnikan. Ketika cahaya menyinari silikon yang mengandung boron dan oksigen, mereka akan terikat bersama, menyebabkan cacat yang dapat menjebak listrik dan mengurangi jumlah daya yang dihasilkan oleh panel surya.
- Sayangnya, ini berarti sinar matahari yang memberi daya pada panel surya juga merusaknya selama masa pakainya.
- Sebuah elemen yang disebut galium sepertinya bisa menjadi solusi untuk masalah ini.
- Pendekatan yang Lebih Cerdas Boron bukan satu-satunya elemen yang dapat kita gunakan untuk membuat silikon tipe-p.
Sebuah pembacaan cepat dari tabel periodik menunjukkan seluruh kolom elemen yang memiliki satu muatan negatif kurang dari silikon. Menambahkan salah satu atom ini ke silikon mengganggu keseimbangan antara muatan negatif dan positif, yang diperlukan untuk membuat medan listrik kita. Nah, alasan mengapa kita terjebak menggunakan boron daripada galium selama 20 tahun terakhir adalah karena proses doping silikon dengan galium terkunci di bawah paten. Ini mencegah produsen menggunakan pendekatan ini. Namun paten ini akhirnya berakhir pada Mei 2020. Sejak itu, industri dengan cepat beralih dari boron ke galium untuk membuat silikon tipe-p.
Faktanya, pada awal tahun 2021, produsen fotovoltaik terkemuka Hanwha Q Cells memperkirakan sekitar 80% dari semua panel surya yang diproduksi pada tahun 2021 menggunakan doping galium daripada boron. Apakah Galium Meningkatkan Stabilitas Panel Surya? Tim di Fakultas Fotovoltaik dan Rekayasa Energi Terbarukan Universitas New South Wales menyelidiki apakah sel surya yang dibuat dengan silikon yang didoping galium benar-benar lebih stabil daripada sel surya yang dibuat dengan silikon yang didoping boron.
Untuk mengetahuinya, tim tersebut membuat sel surya menggunakan desain “silicon heterojunction”, yang merupakan pendekatan yang menghasilkan sel surya silikon dengan efisiensi tertinggi hingga saat ini. Pekerjaan ini dilakukan bekerja sama dengan Hevel Solar di Rusia.
Tim mengukur voltase sel surya yang didoping boron dan yang didoping galium selama uji perendaman cahaya selama 300.000 detik. Sel surya yang didoping boron mengalami degradasi yang signifikan karena ikatan boron dengan oksigen. Sementara itu, sel surya yang didoping galium memiliki tegangan yang jauh lebih tinggi.
Hasil kami juga menunjukkan bahwa silikon tipe-p yang dibuat menggunakan galium sangat stabil dan dapat membantu membuka kunci penghematan untuk sel surya jenis ini. Memikirkan kemungkinan bagi produsen untuk bekerja pada skala dengan galium, memproduksi sel surya yang lebih stabil dan berpotensi lebih murah, adalah prospek yang sangat menarik.
Contents
Apa bahan yang digunakan untuk membuat panel surya?
Rl Layak Kembangkan Panel Surya – Senin, 27 Mei 2013 sumber : Jurnal Nasional Jakarta – Indonesia memiliki kekayaan alam pasir silika, yang menjadi incaran negara-negara maju yang sedang gencar mengembangkan energi listrik tenaga surya (solar energy).
- Seperti diketahui, pasir silika merupakan bahan baku pembuat lempengan sel panel surya.
- Oleh sebab itu, seyogianya Indonesia bisa mengembangkan panel surya sebagai alternatif energi di masa mendatang.
- Direktur Jenderal Industri Unggulan Berbasis Teknologi Tinggi (IUBTT) kementerian Perindustrian, Budi Darmadi mengatakan saat ini Indonesia masih mengimpor solar panel dan komponennya, dari China dan Jepang.
Oleh sebab itu, pihaknya menyambut baik rencana Bosideng Holding Group, perusahaan asal China yang ingin menjajaki investasi di Indonesia di bidang pembangkit listrik tenaga solar panel. Kebutuhan pembangkit listrik di Indonesia saat ini cukup banyak, seiring pertum-buhan konsumsi produk elektronik di masyarakat yang semakin tinggi.
- Ebutuhan energi dalam negeri akan bertambah hingga 55 ribu megawatt dalam waktu belasan tahun ke depan.
- Termasuk untuk memenuhi kebutuhan 70 juta masyarakat Indonesia yang saat ini belum mendapatkan listrik, kata Budi.
- Untuk itu, Budi berharap, masyarakat dapat memanfaatkan pasokan listrik melalui energi surya tersebut.
Kita sudah punya pertambangan pasir silika. Pasir silika jika dicairkan dan dimurnikan akan menjadi wafer. Wafer tersebut kemudian akan menjadi solar panel. Solar panel itu dibikin melalui solar sistem. Solar sistem ini yang menjadi kebutuhan kita sekarang, katanya.
- Dia mengatakan meminta Bosideng Holding Group bisa membuat solar sistem.
- Mereka bertanya, bagaimana kendala dan demandnya.
- Saya sarankan agar mereka meng-ambil cluster permukiman dan industri untuk lokasinya.
- Hususnya yang berada di wilayah Indonesia.
- Dari sisi bisnis memang harus ada di tempat yang ada demandnya atau kumpulan penduduk industri.
Pabrik panel surya itu tidak harus besar, tapi banyak atau ada di berbagai kota, ujar dia. Direktur Utama PT Len Industri (Persero) Wahyudin Bagenda beberapa waktu lalu mengatakan, potensi pengembangan solar energy di Indonesia mencapai 175 MW di 2020.
- Sedangkan dalam Rencana Umum Penyediaan Tenaga listrik (RUPTL) PT PLN (Persero) ‘ dicanangkan pengembangan solar energy hingga 80 MW sampai 2020.
- Menurut dia, guna mencapai target tersebut, Indonesia perlu memiliki industri hulu sendiri di bidang solar energy.
- Dengan memiliki industri hulu sendiri di bidang solar energy, maka Indonesia akan dapat meningkatkan daya saing dan kemandiriannya, dalam pemenuhan energi listrik.
Hadirnya industri hulu solar energi di dalam negeri, akan mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap impor solar cell. Manfaat larnnya, kata Wahyudin, hadirnya industri hulu solar energy di dalam negeri, akan menyerap tenaga kerja baru di bidang industri fotovoltaik.
Mengapa silikon dipilih sebagai bahan utama sel surya?
Silikon (Si) lebih dipilih untuk sel surya dibandingkan dengan Germanium (Ge) karena berkaitan dengan sifatnya, silikon dapat membentuk jaringan tiga dimensi dengan ikatan kovalen yang kuat, sehingga dapat menyerap panas dengan stabil ikatannya.
Apa komponen paling penting dalam pembangkit listrik tenaga surya?
Inverter – Sistem pembangkit listrik tenaga surya menghasilkan arus listrik dengan jenis arus searah. Umumnya, pemakai energi listrik menggunakan arus bolak-balik. Karenanya, arus searah diubah terlebih dahulu menjadi arus bolak-balik menggunakan inverter agar dapat digunakan oleh pemakai energi listrik,
Di mana PLTS Terbesar di dunia?
1. India: Bhadla Solar Park, 2,25 gigawatt. Bhadla Solar Park di India saat ini dikukuhkan sebagai PLTS sengan kapasitas terpasang terbesar di dunia. Ladang PLTS ini terletak di desa Bhadla, distrik Jodhpur Rajasthan, India.
Komponen apa saja yang dibutuhkan dalam pembuatan pltmh?
Secara teknis, mikrohidro memiliki tiga komponen utama yaitu air (sebagai sumber energi), turbin dan generator. Mikrohidro mendapatkan energi dari aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu. Pada dasarnya, mikrohidro memanfaatkan energi potensial jatuhan air (head).
Langkah langkah cara kerja panel surya?
Apa perbedaan antara panel surya dan sel surya? – Sel surya merupakan inti dari panel tenaga surya tersebut. Sel ini disusun berjajar dan dihubungkan secara seri dan parallel yang kemudian membentuk satu kesatuan panel surya. Dapat dikatakan bahwa panel surya merupakan gabungan dari banyak sel surya.
Panel surya mengkonversi energi dari matahari menjadi listrik Inverter merubah listrik yang dihasilkan oleh panel surya dari arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC) Energi digunakan untuk memberi daya pada peralatan listrik Anda
Kenaikan listrik konvensional atau listrik PLN ini sangat besar terutama bagi yang non subsidi. Tingkat kenaikannya dapat mencapai 9,7% per tahunnya. Penyebabnya sendiri bisa diakibatkan oleh berbagai faktor. Namun yang paling berperan dalam kenaikan tarif listrik adalah harga bahan bakarnya.
Hal ini secara tidak langsung berdampak pada tingkat perekonomian dan juga tingkat kesejahteraan masyarakat. Memang tagihan listrik setiap tahunnya tidak mengalami kenaikan. Namun, sekali terjadi peningkatan, persentase kenaikan dapat mencapai 30%. Dilihat dari segi penggunaanya, manfaat dan fungsi panel surya ini sangat ramah lingkungan saat digunakan karena tidak menggunakan bahan bakar konvensional.
Energi utamanya berasal dari matahari dan bisa didapatkan dengan gratis. Manfaat dari panel maupun energi surya yang sangat terasa adalah mampu untuk menghemat pengeluaran. Selain itu, energi surya mampu berkontribusi untuk mengurangi pemanasan global.
Berapa harga panel surya untuk rumah?
Biaya Modul ( Panel Surya ): Rp 20.454.570. Biaya Inverter (Pengubah arus DC menjadi arus AC): Rp 14.075.600. Biaya Struktur (Penyangga, Mounting, Beton): Rp 4.590.000. Biaya Aksesoris (Kabel, Panel Penghubung, Proteksi): Rp 6.120.000.
