Isi
- Dari mana datangnya energi itu?
- Berapa Banyak Kekuatan yang Disediakan Matahari?
- Berapa Persen Daya Matahari yang Dapat Digunakan Sel Surya?
- Bagaimana Kami Meningkatkan Efisiensi Panel?
Efisiensi dari sistem fotovoltaik adalah pengukuran berapa banyak energi matahari yang tersedia yang diubah sel surya menjadi energi listrik. Kebanyakan sel surya silikon tipikal memiliki efisiensi maksimum sekitar 15 persen. Namun, bahkan tata surya dengan efisiensi 15 persen dapat memberi daya pada rumah rata-rata dengan cara yang hemat biaya.
Dari mana datangnya energi itu?
Energi di bawah sinar matahari datang dalam paket yang disebut foton. Foton-foton ini membawa sejumlah energi tertentu tergantung pada panjang gelombangnya. Ketika panjang gelombang berkurang, energi foton meningkat. Foton-foton ini membangkitkan elektron dalam sel surya, yang menyebabkan mereka mengalir melalui sirkuit, menciptakan arus listrik. Untuk membebaskan elektron dalam silikon, foton membutuhkan setidaknya 1,1 elektron volt energi. Volt elektron adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk memindahkan elektron melalui beda potensial satu volt. Jika foton memiliki lebih dari 1,1 elektron volt, sebuah elektron akan bergerak melalui rangkaian, tetapi energi berlebih akan dilepaskan sebagai panas. Ini adalah salah satu alasan mengapa sel surya memiliki efisiensi yang rendah; mereka hanya membutuhkan energi yang sangat spesifik untuk dapat bekerja.
Berapa Banyak Kekuatan yang Disediakan Matahari?
Matahari memberikan jumlah daya yang berbeda tergantung di mana Anda berada di Bumi dan di mana ia berada di langit. Panel surya biasanya diberi peringkat dengan asumsi kondisi standar yang dikenal sebagai AM1.5. Ini berarti massa udara 1,5, yang merupakan kondisi uji yang diterima untuk panel surya. Pada AM1.5, matahari menyediakan 1.000 watt per meter persegi. Namun, energi matahari yang tersedia sebenarnya bervariasi dengan lokasi, kondisi cuaca, dan waktu.
Berapa Persen Daya Matahari yang Dapat Digunakan Sel Surya?
Untuk memahami kekuatan matahari, kami menggunakan model radiasi yang disebut spektrum benda hitam. Spektrum blackbody memberi tahu kita distribusi energi objek pada panjang gelombang yang berbeda. Berdasarkan spektrum blackbody, 23 persen energi dari matahari memiliki panjang gelombang terlalu lama untuk berguna bagi panel surya. Foton-foton itu hanya akan melewati sel. Panjang gelombang lain memiliki energi berlebih. Faktanya, 33 persen energi matahari lainnya adalah energi berlebih yang juga tidak dapat digunakan untuk sel surya silikon. Oleh karena itu, ini hanya menyisakan 44 persen energi matahari yang tersedia untuk sel surya silikon. Lebih banyak energi ini hilang karena refleksi dan proses lain dalam sel itu sendiri. Oleh karena itu, sementara efisiensi maksimum teoritis mungkin lebih tinggi, efisiensi sebenarnya dari sel silikon biasanya sekitar 15 persen.
Bagaimana Kami Meningkatkan Efisiensi Panel?
Untuk meningkatkan efisiensi panel surya, kita dapat meningkatkan dan mendiversifikasi bahan yang kita gunakan untuk membuatnya. Bahan yang berbeda memerlukan jumlah energi foton yang berbeda untuk menghasilkan arus. Oleh karena itu, panel hybrid dapat mencakup sejumlah nilai volt elektron yang berbeda untuk memaksimalkan energi yang ditangkap. Satu masalah dengan pendekatan ini adalah biaya pembuatan. Panel surya standar terbuat dari silikon, yang banyak tersedia dan dipahami dengan baik. Karena bahan yang digunakan dalam panel surya menjadi lebih langka dan lebih terspesialisasi, biaya pembuatannya meningkat. Oleh karena itu, peningkatan efisiensi terjadi pada peningkatan biaya.