Teknologi tenaga solar semakin mendapat tempat di seluruh dunia termasuklah Malaysia dan perkara ini dapat dilihat daripada pembukaan ladang-ladang tenaga solar banyak tempat di Malaysia. Malah, China juga boleh berbangga kerana mempunyai panel tenaga solar terbesar di dunia

Tenaga solar semakin mendapat perhatian memandangkan ianya adalah sumber tenaga yang boleh diperbaharui. Walau bagaimanapun, kos pemasangannya yang mahal untuk kegunaan persendirian di rumah menyebabkan ramai yang masih berkira-kira untuk memasang panel solar di rumah.

Pernahkah anda tertanya-tanya, bagaimanakah panel solar berfungsi? Bagaimanakah lapisan panel berwarna hitam dapat menukar cahaya matahari ke tenaga elektrik untuk kegunaan kita?

Keberkesanan panel solar

efisiensi panel solar 289

Panel solar pertama telah dibina oleh Charles Fritts pada tahun 1880-an dan mempunyai kecekapan penukaran kenapa tenaga elektrik hanya 1%, tenaga yang cukup kecil sehingga hampir tidak cukup untuk digunakan.

Walau bagaimanapun, hari ini panel solar yang tersedia secara komersil yang paling cekap di pasaran mempunyai penarafan kecekapan setinggi 22.5%, manakala majoriti panel berjulat dari 12% hingga 16% daripada segi penarafan kecekapan penukaran dari cahaya matahari ke tenaga elektrik.

Walau bagaimanapun, kecekapan panel ini boleh meningkat kepada kecekapan setinggi 46% dalam kes sel fotovoltaik (PV) jenis berbilang simpang yang mengambil tenaga daripada pelbagai spektrum yang berbeza.

Mekanisma tenaga solar

kesan photovoltaic

Panel solar menjana elektrik apabila foton "mengetuk" elektron daripada bahan. Malah, panel solar terdiri daripada pelbagai unit yang lebih kecil yang dipanggil sel fotovoltaik yang merupakan perkara yang sebenarnya menukar tenaga solar kepada elektrik.

Panel solar biasa juga terdiri daripada bingkai logam, sarung kaca dan pelbagai pendawaian untuk membolehkan arus mengalir dari sel silikon. Oleh kerana panel solar menjana arus terus, sebuah inverter juga diperlukan untuk membolehkan anda menggunakan elektrik di rumah anda.

Tenaga solar terhasil berdasarkan kesan fotovoltaik (foto bermaksud "cahaya" dan volta bermaksud "elektrik"), di mana dua bahan yang berbeza dalam hubungan rapat menghasilkan voltan elektrik apabila disambar oleh cahaya atau tenaga sinaran lain. Dalam tenaga solar, bahan-bahan tersebut tergolong dalam kelas yang dipanggil semikonduktor yang membenarkan elektron mengalir dalam keadaan tertentu. 

Semikonduktor yang paling biasa digunakan dalam indsutri solar adalah silikon. Semikonduktor boleh menjadi salah satu daripada dua jenis: P dan N. Setiap sel solar dilapisi oleh dua semikonduktor ini, satu lapisan jenis-P dan satu lapisan jenis-N (yang kelihatan seperti bateri).

bahan solar panel

Semikonduktor jenis P cenderung untuk mengambil cas positif yang kecil manakala yang jenis N mempunyai cas negatif. Biasanya, bahan semikonduktor penuh dengan kekotoran yang menjadikannya lebih mudah terdedah untuk menderma atau menerima elektron kerana kristal seperti silikon atau germanium biasanya tidak membenarkan elektron bergerak bebas dari atom ke atom.

Ia adalah persimpangan P-N di mana elektron bebas untuk menyeberang dari satu sisi ke sisi yang lain, tetapi tidak dalam arah yang bertentangan. Setiap foton dengan tenaga yang mencukupi biasanya akan membebaskan tepat satu elektron, menyebabkan 'lubang' terbentuk. Medan elektrik kemudiannya akan menyebabkan elektron berhijrah ke bahagian N dan lubang tersebut ke bahagian P.

Ini berlaku apabila elektron dinaikkan ke keadaan bertenaga dengan menggunakan tenaga yang diterima daripada cahaya yang masuk. Dan kerana elektron hanya dibenarkan mengalir dalam satu arah - dari jenis N ke jenis P - kesan fotovoltaik menghasilkan arus terus.

Arus ini, bersama-sama dengan voltan sel, mentakrifkan kuasa (atau watt) yang boleh dihasilkan oleh sel solar.

Kredit:

  1. ZME Science
  2. Popular Mechanics
  3. Live Science
  4. TheStar



Hakcipta iluminasi.com (2017)