Fotovoltaik

Mafate Marla solar panel dsc00633.jpg

Fotovoltaik adalah teknologi pengubahan energi dari sinar matahari menjadi energi listrik secara langsung. Peralatan fotovoltaik berbentuk kumpulan sel surya yang disusun secara seri atau paralel dan disatukan menjadi modul surya.[1] Aplikasi fotovoltaik diwujudkan menggunakan panel surya untuk energi dengan mengubah sinar matahari menjadi listrik. Karena permintaan yang terus meningkat terhadap sumber energi bersih, pembuatan panel surya dan kumpulan fotovoltaik telah meluas secara dramatis dalam beberapa tahun belakangan ini.[2][3][4]

Pohon fotovoltaik di Styria, Austria
Fotovoltaik diinstal

Produksi fotovoltaik telah berlipat setiap dua tahun, meningkat rata-rata 48 persen tiap tahun sejak 2002, menjadikannya teknologi energi dengan pertumbuhan tercepat di dunia. Pada akhir 2007, menurut data awal, produksi global mencapai 12.400 megawatt.[5] Secara kasar, 90% dari kapasitas generator ini meliputi sistem listrik terikat. Pemasangan seperti ini dilakukan di atas tanah (dan kadang-kadang digabungkan dengan pertanian dan penggarapan) [6] atau dibangun di atap atau dinding bangunan, dikenal sebagai Building Integrated Photovoltaic atau BIPV.[7]

Pengukuran satuan dan insentif keuangan, seperti feed-in tariff untuk listrik tenaga surya, telah membantu instalasi PV surya di banyak negara termasuk Australia, Jerman, Israel,[8] Jepang, dan Amerika Serikat.[2] Sedangkan di Peru, dua juta rakyat miskin akan menerima energi listrik gratis dari 1600 panel surya yang akan dipasang hingga tahun 2016.[9]

Sejarah penemuanSunting

Pengamatan yang pertama kali berkaitan dengan efek fotovoltaik diadakan pada tahun 1839 oleh Henri Becquerel. Salah satu sel pada elektrode yang ada di sel elektrolitik diberikannya sinar matahari. Pada tahun 1877, Adams dan Day mengamati efek tersebut pada selenium. Beberapa perangkat pengukuran paparan fotografi telah dikembangkan pada paruh pertama abad ke-20 Masehi oleh tiga orang ilmuwan yaitu Lange (1930), Schottky (1930) dan Grondhal (1933). Tiga ilmuwan dari Bell Telephone Laboratory berhasil membuat sel surya dari bahan silikon kristalin yang pertama di dunia pada tahun 1954. Ketiga ilmuwan ini ialah Chaplin, Fuller dan Pearson. Efisiensi energi dari sel surya ini adalah 6%. Pada tahun yang sama, Reynold dan rekan kerjanya juga berhasil membuat sel surya dengan efisiensi energi yang sama dari bahan Kadmium sulfida.[10]

Selama periode tahun 1950-an, sel surya berbahan silikon kristalin hanya digunakan untuk penelitian dan pengembangan teknologi luar angkasa. Tujuan awalnya untuk memperoleh satelit yang memiliki kebutuhan daya cahaya yang memadai. Pada awal tahun 1958, satelit bertenaga surya yang pertama berhasil diluncurkan. Satelit ini diberi nama Satelit American Vanguard I. Setelah peluncuran tersebut, pengembangan terus dilakukan terhadap energi surya hingga meliputi bidang militer, komunikasi, meteorologi dan penelitian ilmiah. Efisiensi energi yang diperoleh telah mencapai 20%. Produksi sel surya berbahan silikon kristalin telah mencapai harga yang mahal, yaitu $10 Juta per kiloWatt pada tahun 1975.[10]

PerlengkapanSunting

Panel suryaSunting

Panel surya merupakan peralatan yang terdiri dari kumpulan sel surya yang bahan dasarnya adalah semikonduktor. Alat ini digunakan untuk mengubah energi surya menjadi energi listrik. Panel surya bekerja dengan mempertemukan semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N.[11] Susunan modul suryayang ada pada panel surya dapat dirangkai secara seri maupun paralel. Pemilihan jenis rangkaian disesuaikan dengan kebutuhan daya listrik yang akan digunakan.[12] Panel surya hanya menghasilkan arus listrik berjenis arus searah, sehingga pencatu daya bagi pemakai energi listrik harus diubah terlebih dahulu menjadi arus bolak-balik dengan menggunakan konverter.[13]

Kebijakan mengenai standar teknis dari pemanfaatan energi surya menjadi penentu bagi pemasangan panel surya pada suatu bangunan komersial atau pada bangunan perusahaan.[14] optimalisasi sistem tenaga listrik dengan energi dasar berupa energi surya selalu mengutamakan penyediaan ruang bagi panel surya sebagai salah satu pertimbangan yang penting.[15] Penerapan langsung dari kegiatan transformasi energi surya yang dilakukan oleh panel surya adalah pada pembangkit listrik tenaga surya.[16] Usia pakai rata-rata dari sebuah panel surya rata-rata adalah 30 tahun. Setelah jangka waktu tersebut, panel surya rentan mengalami kerusakan.[17]

ManfaatSunting

Fotovoltaik yang digunakan pada Solar sell juga memiliki kelebihan menjadi sumber energi yang praktis mengingat tidak membutuhkan transmisi karena dapat dipasang secara modular di setiap lokasi yang membutuhkan. Fotovoltaik yang digunakan pada solar cell memiliki kemudahan, hampir disetiap tempat di Indonesia solar cell mampu dan cocok dalam pemasangannya dibandingkan dengan teknologi terbarukan seperti turbin angin (pembangkit listrik tenaga angin) yang hanya cocok pada tempat tertentu.Hingga saat ini total energi listrik yang dibangkitkan dengan solar cell di seluruh dunia baru mencapai sekitar 12 Giga Watt (bandingkan dengan total penggunaan listrik dunia sebesar 10 Tera Watt).[18]

Fotovoltaik mampu menjadi Energi terbarukan dengan memanfaatkan tenaga surya (matahari) dimana sinar matahari mampu dikonversi menjadi energi listrik. Pembangkit listrik yang mengubah energi surya menjadi energi listrik. Pembangkitan listrik bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu secara langsung menggunakan fotovoltaik dan secara tidak langsung dengan pemusatan energi surya. Fotovoltaik mengubah secara langsung energi cahaya menjadi listrik menggunakan efek fotoelektrik. Pemusatan energi surya menggunakan sistem lensa atau cermin dikombinasikan dengan sistem pelacak untuk memfokuskan energi matahari ke satu titik untuk menggerakan mesin kalor. Kelebihan dari pemanfaatan Fotovoltaik yaitu Mampu mengurangi biaya tagihan listrik bulanan dan menjadi nilai tambah bagi suatu negara dan jugaTeknologi Fotovoltaik ini ramah lingkungan karena hanya memanfaatkan sinar matahari menjadi energi listrik dibandingkan energi konvesional (batu bara).[19]

ReferensiSunting

Pranala luarSunting

ReferensiSunting

Catatan kakiSunting


Daftar pustakaSunting