post

Sejarah Energi Matahari: Siapa yang Menciptakan Panel Surya?

Ketika sel surya ditemukan, itu mengatur perubahan gerak untuk produksi energi. Perubahan ini akan berulang selama ratusan tahun di tangan berbagai fisikawan dan insinyur. Sejarah energi matahari adalah kisah inovasi dan kemajuan yang menarik.

Siapa yang Menemukan Panel Surya?

Energi matahari sebenarnya bukanlah hal baru. Orang telah menggunakan tenaga surya sejak abad ke-7 SM. Dalam keadaannya yang paling primitif, energi dari matahari telah dihormati dan digunakan hampir selama manusia hidup di bumi.

Penggunaan tenaga surya paling awal termasuk memfokuskan energi matahari melalui kaca pembesar untuk menyalakan api untuk memasak. Pada abad ke-3 SM, orang Yunani dan Romawi memantulkan sinar matahari dari “cermin yang menyala”. Untuk menyalakan obor suci untuk upacara keagamaan.

Ruang berjemur ditemukan pada zaman kuno untuk menangkap energi matahari untuk kehangatan alaminya. Kamar-kamar yang biasanya menghadap ke selatan ini telah menangkap dan memusatkan sinar matahari dari pemandian Romawi yang terkenal. Hingga penduduk asli Amerika, dan masih populer hingga saat ini di banyak rumah modern.

Salah satu legenda dalam sejarah tata surya Yunani adalah tentang ilmuwan Archimedes. Yang membakar kapal kayu yang mengepung dari Kekaisaran Romawi. Menurut cerita, dia memantulkan energi cahaya matahari dari perisai perunggu, memusatkan sinar dan menyerang musuh sebelum mereka mendarat.

Anggap saja sebagai semacam sinar laser surya kuno. Apakah ini benar-benar terjadi dalam waktu Archimedes atau tidak masih belum diverifikasi. Tapi percobaan tenaga surya ini telah diuji oleh angkatan laut Yunani pada tahun 1970-an. Mereka memang membakar kapal uji kayu yang berjarak 50 meter hanya menggunakan perisai perunggu legendaris dan energi cahaya matahari

Teknologi Sel Tenaga Surya Ditemukan

Pada tahun 1839, fisikawan Prancis Edmond Becquerel menemukan efek fotovoltaik. Saat bereksperimen dengan sel yang terbuat dari elektroda logam dalam larutan konduktor2. Dia mencatat bahwa sel menghasilkan lebih banyak listrik saat terkena cahaya.

Kemudian pada tahun 1873, Willoughby Smith menemukan bahwa selenium dapat berfungsi sebagai fotokonduktor.

Hanya tiga tahun kemudian, pada tahun 1876 William Grylls Adams dan Richard Evans Day menerapkan prinsip fotovoltaik. Yang ditemukan oleh Becquerel pada selenium. Mereka mencatat bahwa itu sebenarnya dapat menghasilkan listrik ketika terkena cahaya.

Hampir 50 tahun setelah penemuan efek fotovoltaik. Pada tahun 1883, penemu Amerika Charles Fritz menciptakan sel surya selenium pertama yang berfungsi. Meskipun kami menggunakan silikon dalam sel untuk panel surya modern. Sel surya ini adalah pendahulu utama teknologi yang digunakan saat ini.

Di satu sisi, banyak fisikawan berperan dalam penemuan sel surya. Becquerel dikaitkan dengan mengungkap potensi efek fotovoltaik. Dan Fritz dengan benar-benar menciptakan nenek moyang untuk semua sel surya.

Kesadaran dan Produksi Teknologi Surya

Albert Einstein berperan dalam membawa perhatian dunia pada energi matahari dan potensinya. Pada tahun 1905, Einstein menerbitkan makalah tentang efek fotolistrik dan bagaimana cahaya membawa energi. Ini menghasilkan lebih banyak perhatian dan penerimaan tenaga surya dalam skala yang lebih luas.

Lompatan besar menuju sel surya seperti yang digunakan pada panel saat ini berasal dari karya Bell Labs pada tahun 1954. Tiga ilmuwan di sana, Daryl Chapin, Calvin Fuller, dan Gerald Pearson, menciptakan sel surya yang lebih praktis menggunakan silikon.

Keuntungan silikon adalah efisiensi yang lebih baik dan ketersediaannya yang luas sebagai sumber daya alam

Seiring perkembangan zaman luar angkasa. Panel surya digunakan untuk memberi daya pada berbagai bagian pesawat ruang angkasa sepanjang akhir 1950-an dan 1960-an. Yang pertama adalah satelit Vanguard I pada tahun 1958, diikuti oleh Vanguard II, Explorer III, dan Sputnik-3.

Pada tahun 1964, NASA meluncurkan satelit Nimbus, yang bekerja sepenuhnya pada susunan panel surya fotovoltaik 470 watt. Tidak lama lagi potensi energi matahari dipindahkan dari luar angkasa ke rumah dan bisnis di planet bumi.

Panel Surya sebagai Energi Alternatif yang Layak

Pada 1970-an, kekurangan minyak membawa kesadaran akan ketergantungan AS pada sumber daya energi asing. Itu adalah masa inflasi tinggi ketika orang Amerika terjepit secara ekonomi. Dan kekurangan dalam hal-hal penting membuat kebutuhan akan inovasi lebih lanjut menjadi sangat jelas.

Pada saat itulah presiden Jimmy Carter memasang panel surya di atap Gedung Putih. Ini adalah pernyataan untuk menjadikan energi bersih melalui matahari lebih nyata bagi masyarakat, dan untuk menyebarkan kesadaran.

Bahkan dengan semakin banyak orang yang tertarik dengan tenaga surya selama beberapa dekade terakhir, biaya dan efisiensi perlahan-lahan meningkat. Karena panel surya dibangun agar lebih efisien dan lebih murah. Tenaga surya telah menjadi cara yang realistis bagi manusia biasa untuk menghasilkan listrik untuk rumah dan bisnis mereka.

Mungkin lompatan paling signifikan ke depan untuk tenaga surya, baik dalam efisiensi maupun harga, telah terjadi dalam beberapa tahun terakhir.

Efisiensi dan Harga Panel Surya selama Bertahun-tahun

Perbaikan sel surya berdasarkan penemuan awal Becquerel dari efek fotovoltaik. Membawa panel surya awal ke efisiensi sekitar 1 persen dan sekitar $300 per watt. Biayanya sekitar $2 – $3 per watt untuk menghasilkan listrik dari batu bara pada saat itu

Sel surya silikon 1954 Bell Labs beroperasi dengan efisiensi sekitar 4 persen dan kemudian mencapai efisiensi 11 persen. Ini adalah peningkatan yang signifikan yang memungkinkan menyalakan perangkat listrik selama beberapa jam untuk pertama kalinya dalam sejarah.

Kemudian pada tahun 1959, Hoffman Electronics mencapai efisiensi 10 persen. Tak lama kemudian, mereka mengalahkan rekor mereka sendiri dengan efisiensi 14 persen pada tahun 1960.

Peningkatan efisiensi ini membantu mendorong panel surya ke dalam program luar angkasa. Penggunaan panel surya dalam program luar angkasa selama tahun 1960-an meningkatkan produksi. Dan perlahan-lahan harganya turun menjadi sekitar $100 per watt.

Exxon mendanai penelitian Dr. Elliot Berman pada tahun 1970-an. Yang menghasilkan sel surya yang lebih murah, dan menurunkan biaya panel surya menjadi sekitar $20 per watt.

Saat ini, panel surya memiliki efisiensi rata-rata antara 15 dan 18 persen dan biaya serendah $0,50 per watt.

Dengan sejarah panjang teknologi surya, perlu dicatat bahwa perubahan laut nyata untuk matahari telah terjadi dalam beberapa dekade terakhir. Sejak 1980-an, biaya panel surya turun rata-rata 10 persen per tahun

Peningkatan teknologi surya dan pengurangan biaya ini berkat para ilmuwan dan insinyur yang berdedikasi pada tenaga surya. Sebagai sumber utama listrik bersih dan berbiaya rendah untuk semua orang.

post

Bagaimana Panel Surya Dibuat? Mari Kita Kupas

Tenaga surya telah memasuki arus utama sebagai sumber energi termurah di dunia. Membuat banyak orang bertanya-tanya bagaimana panel surya bisa begitu efisien dan murah sambil tetap menyediakan energi “hijau”. Menjawab pertanyaan tersebut berarti memahami cara kerja energi surya, cara pembuatan panel surya, dan bagian-bagian dari panel surya. Kebanyakan panel yang tersedia di pasaran terbuat dari silikon monokristalin, polikristalin, atau film tipis (“amorf”). Pada artikel ini, kami akan menjelaskan berbagai cara pembuatan sel surya. Dan bagian apa saja yang diperlukan untuk membuat panel surya.

Bagaimana Panel Surya Dibuat? Film Mono vs Poli vs Film Tipis

Fotovoltaik surya dibuat dengan sejumlah bagian, yang paling penting adalah sel silikon. Silikon, nomor atom 14 pada tabel periodik. Adalah bukan logam dengan sifat konduktif yang memberinya kemampuan untuk mengubah sinar matahari menjadi listrik. Ketika cahaya berinteraksi dengan sel silikon, hal itu menyebabkan elektron digerakkan, yang memulai aliran listrik. Ini dikenal sebagai “efek fotovoltaik”.

Namun, sel silikon saja tidak dapat menyediakan listrik untuk rumah Anda. Mereka dipasangkan dengan casing logam dan kabel, yang memungkinkan elektron sel surya keluar dan memasok daya yang berguna. Silikon hadir dalam sejumlah struktur sel yang berbeda: sel tunggal (monokristalin), polikristalin atau bentuk amorf. Paling sering dikaitkan dengan panel surya film tipis.

Proses Pembuatan Panel Surya

Monokristalin – Panel surya monokristalin diproduksi dari satu blok silikon besar dan diproduksi dalam format wafer silikon. Proses pembuatannya melibatkan pemotongan wafer silikon individu yang dapat ditempelkan ke panel surya. Sel silikon mono-kristal lebih efisien daripada sel surya polikristalin atau amorf. Memproduksi wafer monokristalin individu lebih padat karya, dan akibatnya, mereka juga lebih mahal untuk diproduksi daripada sel polikristalin. Sel monokristalin memiliki estetika hitam yang berbeda dan sering dikaitkan dengan tampilan ramping panel premium SunPower.

Polikristalin – Sel surya polikristalin juga merupakan sel silikon, tetapi alih-alih dibentuk dalam blok besar dan dipotong menjadi wafer. Mereka diproduksi dengan melebur beberapa kristal silikon bersama-sama. Banyak molekul silikon dilebur dan kemudian digabungkan kembali menjadi panel itu sendiri. Sel polikristalin kurang efisien dibandingkan sel monokristalin, tetapi juga lebih murah. Mereka memiliki corak kebiruan yang sering dikaitkan dengan estetika panel surya SolarWorld.

Silikon Amorf – Akhirnya, sel silikon amorf membuat bahan panel surya fleksibel yang sering digunakan dalam panel surya film tipis. Sel silikon amorf tidak berbentuk kristal dan malah melekat pada substrat seperti kaca, plastik atau logam. Untuk alasan ini, panel surya film tipis sesuai dengan namanya: mereka ramping dan dapat ditekuk, tidak seperti panel standar. Meskipun kasus penggunaan ideal untuk keserbagunaan, sel surya amorf sangat tidak efisien dibandingkan dengan sel mono atau polikristalin. First Solar terkenal karena pembuatan panel film tipis di AS.

Setelah jenis sel surya yang unik dibuat, produsen panel surya menyelesaikan prosesnya dengan menghubungkan sistem kelistrikan. Menambahkan lapisan anti-reflektif ke sel, dan menampung seluruh sistem dalam casing logam dan kaca.

Apa Saja Bagian Panel Surya?

Bahan yang digunakan untuk pembuatan sel panel surya hanyalah salah satu bagian dari panel surya itu sendiri. Proses pembuatan panel surya biasanya menyatukan enam komponen berbeda. Jika Anda berpikiran DIY dan ingin tahu tentang bahan panel surya. Mungkin pertanyaannya adalah menginginkan daftar “bahan” hipotetis untuk membuatnya sendiri. Berikut adalah bagian umum dari panel surya:

  1. Sel surya silikon
  2. Bingkai logam (biasanya aluminium)
  3. Lembaran kaca untuk casing
  4. Kawat 12V Standar
  5. Kabel bus
  6. Plexiglas

Selain sel surya itu sendiri, panel surya standar mencakup selubung kaca di bagian depan panel. Untuk menambah daya tahan dan perlindungan PV silikon. Di bawah eksterior kaca, panel memiliki casing untuk insulasi dan lembaran pelindung belakang. Yang membantu membatasi pembuangan panas dan kelembapan di dalam panel. Isolasi sangat penting karena kenaikan suhu akan menyebabkan penurunan efisiensi, yang menghasilkan output panel surya yang lebih rendah. Oleh karena itu, produsen PV harus bekerja ekstra untuk memastikan bahwa cahaya ditangkap tanpa teknologi terlalu panas.

Haruskah Anda Membuat Panel Surya Sendiri?

Bagi siapa pun yang ingin memasang tenaga surya yang sedang mempertimbangkan rute do-it-yourself. Ada sejumlah faktor yang perlu dipertimbangkan seperti jaminan, umur panjang keluaran, efisiensi dan biaya keseluruhan. Untuk memahami sepenuhnya rincian ini, lihat artikel kami tentang pro dan kontra solar DIY. Jika Anda mencari perkiraan yang dipersonalisasi untuk biaya pemasangan tenaga surya berdasarkan lokasi spesifik dan jenis atap Anda. Coba Kalkulator Tenaga Surya kami. Untuk pemilik rumah yang tertarik untuk menerima penawaran dari installer lokal yang sudah disaring sebelumnya, lihat EnergySage Solar Marketplace.