Listrik bisa dibilang sudah menjadi kebutuhan primer di era modern ini. Namun, sayangnya mayoritas sumber energi listrik di dunia ini masih bergantung pada batu bara, yang mana diperkirakan akan habis dalam 114 tahun kedepan. Hal ini mendorong kita untuk segera menggunakan sumber energi terbarukan, dan solar sel adalah salah satunya.
Untungnya sudah banyak orang yang menyadari akan pentingnya solar cell/sel surya sebagai sumber energi terbarukan. Di Indonesia sendiri pengguna solar cell sudah mencapai 4.133 orang dengan 36,74 MWp (Megawatt peak).
Lalu sebenarnya apa sih solar sel itu? Jika kalian ingin tahu lebih lanjut, maka ayo kita simak penjelasan berikut.
Pengertian dan Cara Kerja Solar Sel
Melansir dari situs britannica, solar sel adalah alat yang mampu mengubah energi matahari menjadi energi listrik melalui efek photovoltaic. Efek photovoltaic sendiri adalah sebuah proses di mana munculnya tegangan listrik yang disebabkan oleh adanya kontak antara 2 elektroda saat terkena sinar matahari atau energi radiasi lainnya.
Karena efek itulah solar sel juga sering disebut sebagai sel photovoltaic. Solar cell pertama kali ditemukan oleh Henri Becquerel pada tahun 1839.
Pada dasarnya solar cell adalah dioda p-n, yaitu alat semikonduktor yang mengontrol aliran arus listrik dalam suatu rangkaian. Solar cell juga merupakan bagian dari sel fotolistrik yang mana arus, tegangan dan hambatannya akan berubah saat terkena sinar matahari.
Saat solar cell terkena sinar matahari, elektron pada silikon akan terpisah dari atomnya, yang akan menimbulkan kekosongan yang disebut “hole”. Jika hal tersebut terjadi pada medan listrik, maka medan tersebut akan memindahkan elektron yang bersifat negatif ke lapisan n dan memindahkan hole yang bermuatan positif ke lapisan p.
Di antara 2 lapisan tersebut terdapat suatu persimpangan yang disebut sebagai PN junction. Elektron akan bergerak melalui persimpangan tersebut diantara lapisan p dan n. Dari situlah arus listrik akan tercipta.
Setiap solar cell/sel surya dapat digabungkan dalam suatu modul yang sekarang ini sering disebut sebagai panel surya. Setiap rangkain sel surya dapat memproduksi tegangan sirkuit terbuka sebanyak 0,5 – 0,6 volt. Memang tidak banyak, tapi perlu diingat bahwa rangkaian sel surya ini kecil. Jika rangkaian-rangkaian tersebut digabungkan dalam suatu panel maka akan semakin besar tegangan yang dihasilkan.
Pengaplikasian Solar Cell
Banyak sekali manfaat dari solar cell seperti Pembangkit listrik, bahan bakar mobil, hingga kalkulator surya. Berikut ini adalah pengaplikasian solar sel pada kehidupan sehari-hari
1. Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) merupakan aplikasi dari sel surya yang paling sering dibicarakan. Seperti yang diulas di awal artikel, berbagai pihak memang sedang gencar-gencarnya untuk menerapkan sumber energi terbarukan.
Solar cell biasanya dipasang di atap rumah atau gedung. Lalu solar sel akan menghasilkan energi listrik dan menyeimbangkan penggunaan listrik di rumah tersebut dan akan mengirimkan kelebihan produksi ke jaringan listrik, Solar cell juga ada yang dipasang di dalam tanah yang dihubungkan dengan kabel bawah tanah.
2. Pemanas Air Tenaga Surya
Solar sel juga dapat dimanfaatkan sebagai pemanas air. Kebanyakan pemanas air bertenaga surya dipasang di atas atap rumah untuk menyerap panas matahari dan memindahkannya ke tangki air.
3. Ventilasi Solar
Ventilasi solar dapat mengurangi beban HVAC (Heating Ventilator and Air Conditioner) yang dapat mendinginkan rumah. Ventilasi solar dapat menjadi pilihan yang bagus jika kalian tidak memiliki sistem solar cell sebagai sumber listrik rumah kalian. Ventilasi solar banyak digunakan karena dapat menghemat energi dan udara yang dihasilkan juga bagus.
4. Kalkulator Surya
Ya, sel surya juga bisa dimanfaatkan sebagai pemasok daya kalkulator surya. Kalkulator ini bisa hidup/bekerja jika mendapatkan ‘asupan’ sinar matahari dengan baik. Kalkulator surya akan bekerja dengan baik jika digunakan di ruang terbuka saat siang hari.
5. Lampu Surya
Saat ini, lampu surya sudah mulai umum dan banyak digunakan mulai dari lanskap rumah, lampu taman, hingga lampu jalanan. Sekarang ini lampu surya sudah banyak dijual di berbagai e-commerce dengan desain yang beragam dan harga yang cukup terjangkau.
6. Solar Portable Charger
Tentu saja sangat menjengkelkan jika kita berpergian dengan hp yang sedang lowbat. Namun, dengan solar portable charger semuanya dapat teratasi. Hp kalian dapat tetap tercharger walau sedang berpergian.
7. Transportasi Solar
Transportasi solar biasanya digunakan pada mobil balap, bis, ataupun kereta. Listrik yang dihasilkan berasal dari sinar matahari yang akan langsung memberi daya pada mobil. Namun mobil solar biasanya juga memiliki baterai isi ulang yang akan menyimpan energi matahari dan menangkap energi kinetik saat pengereman.
Namun, mobil solar hanya mampu menyerap 15-30% energi matahari yang mana sangat sedikit dan tidak efisien jika digunakan pada malam hari. Oleh karena itu, mobil solar biasanya hanya digunakan dalam penelitian, bahan ajar kampus, atau digunakan dalam balapan mobil bertenaga surya.
Demikianlah artikel mengenai solar cell. Guna menjaga keseimbangan ekosistem dan kelestarian alam, maka alangkah baiknya kita menggunakan energi terbarukan. Solar cell adalah salah satu contoh energi terbarukan tersebut.
