Memahami Prinsip Kerja Sel Surya

Photovoltaic Cells yang disebut juga dengan sel surya yang disusun seri dan paralel akan menghasilkan beda tegangan. Dengan mengubah energi matahari yang menyinari permukaan benda ini menjadi listrik adalah prinsip kerja dasar sel surya. Terbuat dari bahan khusus semikonduktor seperti silikon menjadikan tenaga surya ini sebagai salah satu sumber  energi terbarukan dimasa depan. 

Secara teori dasar elektronya sesungguhnya bahannya terdiri dari 2 lapisan dengan sifat elektrik yang berbeda-beda. Di lapisan pertama terdapat elektron yang tak terhubung dengan grid molekul. Karakteristik ini disebut sebagai N-Junction (N-Dopping). Pada lapisan kedua, justru sebaliknya. Di lapisan kedua ini tidak terdapat grid elektron lapisan kedua ini disebut P-Junction (P-Dopping). 

Diantara kedua lapisan ini terdapat pembatas yang bersifat isolator. Dengan kata lain prinsip kerja sel surya jika ada radiasi cahaya (photon) yang mengenai sel surya maka elektron akan berpindah dari lapisan-N ke lapisan-P. Saat ini akan terjadi kelebihan muatan elektron pada lapisan-P sehingga menjadi kutub negatif.

Sebaliknya pada lapisan-N kekurangan elektron sehingga berubah menjadi kutub positif. Sehingga sekarang diantara kedua lapisan ini telah terbentuk sebuah tegangan (U). Dengan menggunakan sel surya ini kita bisa mengganti tegangan 2 buah baterai 3 Volt dengan sel surya seperti yang pernah saya buat pada alat peraga moto sell motor tanaga surya pada pameran gebyar pendidikan tahun 2012 yang lalu.

Sehingga prinsip kerja sel surya akan berfungsi dengan bantuan cahaya akan menghasilkan suatu tegangan listrik. Satu buah sel surya menghasilkan tegangan listrik terbesar ±0.5 Volt. Sel surya yang dihubung bersama-sama akan membentuk sebuah modul surya. Sedangkan beberapa modul surya yang dihubung secara seri ataupun paralel membentuk sebuah generator surya.

Berikut ini tabel Prinsip Kerja Sel Surya berdasarkan intensitas cahaya yang mengenai permukaannya.

Jenis	Intensitas Cahaya (dalam Lux)
		Matahari penuh saat musim panas	± 100.000
Langit sedikit berawan	±20.000
Langit mendung	±5.000
Dengan sumber cahaya yang berbeda-beda	0 – 14.000

Materi ini merupakan salah satu kompetensi yang saya ajarkan di kelas XII Teknik Audio Video. Semoga ulasan singkat di blog sederhana Guru Elektro Tanjungbalai ini bermanfaat sehingga bisa saling berbagi informasi.