Sel surya: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k fix |
menambahkan pranala dalam |
||
(3 revisi perantara oleh 3 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 11:
=== Sel, panel, modul, dan sistem ===
[[Berkas:From a solar cell to a PV system.svg|jmpl|Dari sel surya ke sistem PV. Diagram komponen yang mungkin dari [[sistem fotovoltaik]]]]
Beberapa sel surya dalam kelompok terpadu, semuanya berorientasi dalam satu bidang, membentuk [[Panel surya|panel atau modul fotovoltaik surya]]. Modul [[fotovoltaik]] sering kali memiliki selembar kaca di sisi yang menghadap matahari, memungkinkan cahaya untuk lewat dan melindungi [[Wafer (elektronik)|wafer]] [[semikonduktor]]. Sel surya biasanya dihubungkan secara [[Rangkaian seri dan paralel|seri dan paralel]] atau seri dalam modul, menciptakan tegangan tambahan. Menghubungkan sel secara paralel menghasilkan arus yang lebih tinggi. Namun, masalah seperti efek bayangan dapat mematikan ''[[string]]'' paralel (sejumlah sel yang terhubung secara seri) yang lebih lemah (kurang menyala) menyebabkan kehilangan daya yang substansial dan kemungkinan kerusakan karena bias balik diterapkan pada sel-sel yang tertutupi oleh sel lainnya yang disoroti cahaya. ''String'' sel seri biasanya ditangani secara independen dan tidak terhubung secara paralel, meskipun hingga tahun 2014 [[konversi tenaga listrik|kotak daya]] individu telah sering dipasok untuk setiap modul dan terhubung secara paralel. Meskipun modul dapat dihubungkan untuk membuat jajaran surya dengan tegangan DC puncak yang diinginkan dan kapasitas arus pemuatan, MPPT independen lebih disukai ([[Pelacakan titik daya maksimum|pelacak titik daya maksimum]]). Jika tidak, [[Dioda (komponen elektronik)|dioda]] shunt dapat mengurangi hilangnya daya bayangan dalam jajaran surya menggunakan sel yang terhubung secara seri/paralel.
{| class="wikitable"
|+Harga sistem PV tipikal pada 2013 di negara-negara tertentu ($/W)
Baris 56:
| colspan="9" |Sumber: ''[[Badan Energi Internasional|IEA]] - Roadmap Teknologi: Laporan Energi Fotovoltaik Solar'', edisi 2014<ref name="IEA-roadmap-PV-2014">{{Cite web|url=http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapSolarPhotovoltaicEnergy_2014edition.pdf|title=Technology Roadmap: Solar Photovoltaic Energy|year=2014|publisher=IEA|archive-url=https://www.webcitation.org/6T92GIRhW?url=http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapSolarPhotovoltaicEnergy_2014edition.pdf|archive-date=7 October 2014|dead-url=no|access-date=7 October 2014}}</ref>{{Refpage|15}} Catatan: ''[[Kementerian Energi Amerika Serikat|DOE]] - Tren Penentuan Harga Sistem Fotovoltaik'' melaporkan harga yang lebih rendah untuk AS<ref name="sunshot-2014">{{Cite web|url=http://www.nrel.gov/docs/fy14osti/62558.pdf|title=Photovoltaic System Pricing Trends – Historical, Recent, and Near-Term Projections, 2014 Edition|date=22 September 2014|publisher=NREL|page=4|archive-url=https://www.webcitation.org/6XOoaSCpl?url=http://www.nrel.gov/docs/fy14osti/62558.pdf|archive-date=29 March 2015|dead-url=no}}</ref>
|}
=== Aplikasi di Kendaraan ===
[[File:GM_Sunraycer.JPG|thumb|Mobil [[Sunraycer]] yang dikembangkan oleh GM (General Motors)]]
Penggunaan sel surya sebagai sumber energi alternatif dalam kendaraan semakin berkembang. Kendaraan listrik yang menggunakan energi surya dan/atau sinar matahari disebut mobil surya. Mobil ini menggunakan panel surya untuk mengubah cahaya menjadi energi listrik yang disimpan dalam baterai. Beberapa faktor seperti suhu, sifat material, kondisi cuaca, sinar matahari, dan lainnya mempengaruhi daya yang dihasilkan oleh sel surya.<ref>{{Cite journal |last1=Al-Ezzi |first1=Athil S. |last2=Ansari |first2=Mohamed Nainar M. |date=2022-07-08 |title=Photovoltaic Solar Cells: A Review |journal=Applied System Innovation |language=en |volume=5 |issue=4 |pages=67 |doi=10.3390/asi5040067 |issn=2571-5577 |doi-access=free }}</ref>
Penggunaan sel surya dalam kendaraan mulai muncul sekitar pertengahan abad ke-20. Untuk meningkatkan publisitas dan kesadaran tentang transportasi berenergi surya, pada tahun 1987 Hans Tholstrup mengadakan World Solar Challenge, sebuah perlombaan sejauh 3000 km melintasi belantara Australia, yang diikuti oleh peserta dari industri dan universitas terkemuka di seluruh dunia.<ref name=":03">{{Cite journal |last1=Chaturvedi |first1=Abhinya |last2=Kushwaha |first2=Kirti |last3=Kashyap |first3=Parul |last4=Navani |first4=J.P. |date=April–June 2015 |title=Solar Powered Vehicle |journal=International Journal of Electrical and Electronics Research |volume=3 |issue=2 |pages=270–273 |url=https://www.academia.edu/30354666}}</ref> General Motors berhasil memenangkan acara tersebut dengan mobil mereka, Sunraycer, yang mencapai kecepatan lebih dari 40 mph dan memiliki keunggulan yang signifikan.<ref name=":03" /> Sebenarnya, mobil tenaga surya adalah salah satu jenis kendaraan energi alternatif tertua.<ref>{{Cite conference |location=Capri, Italy |last=Connors |first=John |date=21-23 Mei 2007 |title=Tentang Kendaraan Tenaga Surya dan Manfaat Teknologi Ini |book-title=Konferensi Internasional 2007 tentang Listrik Bersih |pages=700–705 |doi=10.1109/ICCEP.2007.384287}}</ref>
== Sejarah ==
Baris 70 ⟶ 76:
=== Aplikasi luar angkasa ===
Sel surya pertama kali digunakan dalam aplikasi yang menonjol ketika mereka diusulkan dan diterbangkan pada satelit [[Vanguardisme|Vanguard]] pada tahun 1958, sebagai sumber daya alternatif ke sumber daya [[Sel primer|baterai utama]]. Dengan menambahkan sel ke bagian satelit, waktu misi dapat diperpanjang tanpa perubahan besar pada pesawat ruang angkasa atau sistem dayanya. Pada tahun 1959 Amerika Serikat meluncurkan [[Penjelajah 6|Explorer 6]], menampilkan jajaran surya besar berbentuk sayap, yang menjadi fitur umum pada satelit tersebut. Jajaran ini terdiri dari 9600 [[H. Leslie (Les) Hoffman|sel surya Hoffman]].
Pada 1960-an, sel surya adalah sumber daya utama untuk sebagian besar satelit yang mengorbit Bumi dan sejumlah wahana antariksa di tata surya, karena menawarkan rasio [[Rasio daya terhadap berat|daya-terhadap-berat]] yang terbaik. Namun, keberhasilan ini dimungkinkan karena dalam aplikasi luar angkasa, biaya sistem daya bisa begitu tinggi, karena pengguna ruang memiliki sedikit opsi daya lain, dan kesediaan membayar untuk sel surya terbaik. Pasar tenaga luar angkasa mendorong pengembangan efisiensi yang lebih tinggi dalam sel surya hingga program [[Yayasan Sains Nasional]] "Penelitian yang Diterapkan untuk Kebutuhan Nasional" mulai mendorong pengembangan sel surya untuk aplikasi terestrial.
Pada awal 1990-an teknologi yang digunakan untuk sel surya luar angkasa membelok dari teknologi [[silikon]] yang digunakan untuk panel terestrial, dengan aplikasi pesawat ruang angkasa bergeser ke bahan semikonduktor III-V berbasis [[galium arsenida]], yang kemudian berkembang menjadi [[sel fotovoltaik multipertemuan]] III-V modern yang digunakan di pesawat luar angkasa.
=== Penurunan biaya ===
Pemutakhiran terjadi secara bertahap selama 1960-an. Ini juga merupakan alasan bahwa biaya sel surya begitu tinggi, karena pengguna bersedia membayar untuk sel terbaik, tanpa meninggalkan alasan untuk berinvestasi dalam solusi yang lebih murah dan kurang efisien. Harga sebagian besar ditentukan oleh industri semikonduktor; perpindahan tren menuju [[sirkuit terpadu]] pada 1960-an menyebabkan ketersediaan [[Boule (kristal)|boule]] yang lebih besar dengan harga relatif lebih rendah. Ketika harganya turun, harga sel yang dihasilkan juga. Efek ini menurunkan biaya sel pada tahun 1971 menjadi sekitar $ 100 per watt.{{Sfn|Perlin|1999|p=50}}
Pada akhir 1969 Elliot Berman bergabung dengan gugus tugas [[Exxon]] yang sedang mencari proyek 30 tahun di masa depan dan pada April 1973 ia mendirikan Solar Power Corporation, anak perusahaan yang sepenuhnya dimiliki [[ExxonMobil|Exxon]] pada waktu itu.{{Sfn|Perlin|1999|p=53}}<ref name="williams 2005">{{Cite book|first=Neville|last=Williams|title=Chasing the Sun: Solar Adventures Around the World|url=https://archive.org/details/chasingsunsolara0000will|year=2005|publisher=[[New Society Publishers]]|page=[https://archive.org/details/chasingsunsolara0000will/page/84 84]|isbn=9781550923124}}</ref><ref name="jones">{{Cite book|first=Geoffrey|last=Jones|first2=Loubna|last2=Bouamane|title="Power from Sunshine": A Business History of Solar Energy|url=http://www.hbs.edu/faculty/Publication%20Files/12-105.pdf|year=2012|publisher=[[Harvard Business School]]|pages=22–23}}</ref> Kelompok ini menyimpulkan bahwa daya listrik akan jauh lebih mahal pada tahun 2000, dan merasa bahwa kenaikan harga ini akan membuat sumber energi alternatif lebih menarik. Dia melakukan studi pasar dan menyimpulkan bahwa [[harga per watt]] sekitar $ 20/watt akan menciptakan permintaan yang signifikan.{{Sfn|Perlin|1999|p=53}} Tim menghilangkan langkah-langkah memoles wafer dan melapisinya dengan lapisan anti-reflektif, dengan mengandalkan permukaan wafer gergajian kasar. Tim juga mengganti bahan-bahan mahal dan kabel tangan yang digunakan dalam aplikasi luar angkasa dengan [[papan sirkuit cetak]] di bagian belakang, plastik [[Polimer akrilat|akrilik]] di bagian depan, dan lem [[Silikone|silikon di]] antara keduanya, "pot" sel.{{Sfn|Perlin|1999|p=54}} Sel surya dapat dibuat menggunakan bahan buangan dari pasar elektronik. Pada tahun 1973 mereka mengumumkan produk, dan SPC meyakinkan [[Sinyal Tideland|Tideland Signal]] untuk menggunakan panelnya untuk memberi daya pada [[Boya|pelampung]] navigasi, awalnya untuk US Coast Guard.<ref name="williams 2005" />
=== Penelitian dan Produksi Industri ===
Penelitian mengenai energi surya untuk aplikasi di daratan menjadi penting melalui Divisi Penelitian dan Pengembangan Energi Surya Lanjutan dari [[National Science Foundation]] (NSF) Amerika Serikat dalam program "Penelitian yang Diterapkan untuk Kebutuhan Nasional" dari tahun 1969 hingga 1977,<ref>[https://www.nsf.gov/about/history/nsf50/nsf8816.jsp The National Science Foundation: A Brief History], Bab IV, NSF 88-16, 15 Juli 1994 (diakses 20 Juni 2015)</ref> yang mendanai penelitian untuk mengembangkan energi surya dalam sistem listrik di daratan. Pada tahun 1973, dalam konferensi "Cherry Hill Conference", ditetapkan tujuan teknologi yang harus dicapai dan merencanakan proyek ambisius untuk mencapainya, sehingga memulai program penelitian terapan yang berlangsung selama beberapa dekade.<ref>{{cite conference |author=Herwig, Lloyd O. |book-title=National center for photovoltaics (NCPV) 15th program review meeting |volume=462 |page=785 |doi=10.1063/1.58015 |bibcode=1999AIPC..462..785H |title=Cherry Hill revisited: Background events and photovoltaic technology status|year=1999}}</ref> Program ini kemudian dikelola oleh [[Energy Research and Development Administration]] (ERDA),<ref>{{cite conference |author1=Deyo, J. N. |author2=Brandhorst, H. W. Jr. |author3=Forestieri, A. F. |title=Status of the ERDA/NASA photovoltaic tests and applications project |url=https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19770006594 |conference=12th IEEE Photovoltaic Specialists Conf. |date=15–18 Nov 1976}}</ref> yang kemudian digabungkan ke dalam [[Departemen Energi Amerika Serikat]].
Setelah [[krisis minyak 1973]], perusahaan minyak menggunakan keuntungan yang lebih tinggi untuk memulai atau membeli perusahaan energi surya, sehingga menjadi produsen terbesar selama beberapa dekade. Perusahaan-perusahaan seperti Exxon, ARCO, Shell, Amoco (kemudian dibeli oleh BP), dan Mobil memiliki divisi energi surya yang besar pada tahun 1970-an dan 1980-an. Perusahaan-perusahaan teknologi juga turut berpartisipasi, antara lain [[General Electric]], [[Motorola]], [[IBM]], [[Tyco]], dan [[RCA]].<ref name="hoanggiangsolar">{{cite web |title=Sửa máy nước nóng năng lượng |url=https://hoanggiangsolar.com/sua-may-nuoc-nong-nang-luong-mat-troi/ |website=hoanggiangsolar.com |access-date=28 Juni 2023}}</ref><ref name="Information1979">{{cite magazine|title=The multinational connections-who does what where|magazine=New Scientist|volume=84|issue=1177|url={{google books |plainurl=y |id=x3w5ZfGUS_0C}}|date=18 Oktober 1979 |publisher=Reed Business Information|issn=0262-4079}}</ref>
== Pengurangan biaya dan pertumbuhan eksponensial ==
Baris 86 ⟶ 96:
Pada tahun 1970 biaya untuk solar panel adalah $ 96 per watt (menyesuaikan inflasi). Dengan peningkatan proses produksi dan jumlah produksi yang sangat besar dapat menurunkan harganya menjadi 99%, menjadi 68 ¢ per watt pada 2016, menurut data dari [[Bloomberg]] [[Bloomberg New Energy Finance|New Energy Finance]].<ref>Buhayar, Noah (28 January 2016) [https://www.bloomberg.com/features/2016-solar-power-buffett-vs-musk/ Warren Buffett controls Nevada’s legacy utility. Elon Musk is behind the solar company that’s upending the market. Let the fun begin.] ''Bloomberg Businessweek''</ref> Berdasarkan [[hukum Swanson]] (seperti halnya dengan [[Hukum Moore]]) menyatakan bahwa harga sel surya turun 20% untuk setiap penggandaan kapasitas industri. Hal ini ditampilkan dalam sebuah artikel di surat kabar mingguan Inggris [[The Economist]] pada akhir 2012.<ref name="Econ1">{{Cite news|url=https://www.economist.com/news/21566414-alternative-energy-will-no-longer-be-alternative-sunny-uplands|title=Sunny Uplands: Alternative energy will no longer be alternative|publisher=The Economist|access-date=28 December 2012|date=21 November 2012}}</ref>
Pemutakhiran teknologi pemrosesan lebih lanjut mengurangi biaya produksi hingga di bawah $ 1 per watt, dengan biaya grosir jauh di bawah $ 2. [[Sistem penyimpanan sel surya]] (
Ketika industri semikonduktor berkembang sehingga dapat membuat [[Boule (kristal)|boule]] dengan ukuran semakin besar, peralatan lama menjadi murah. Ukuran sel surya tumbuh ketika peralatan menjadi tersedia di pasar surplus; Panel asli [[ARCO]] Solar menggunakan sel dengan diameter {{Convert|2|to|4|in|mm|-1}}. Panel pada 1990-an dan awal 2000-an umumnya digunakan wafer 125 mm. Dan sejak 2008, hampir semua panel baru menggunakan sel 156 mm. Penyebaran dari [[Tampilan layar datar|televisi layar datar]] pada akhir 1990-an dan awal 2000-an menyebabkan tersedianya lembaran kaca besar berkualitas tinggi untuk menutupi panel.
Baris 234 ⟶ 244:
[[Kategori:Perangkat semikonduktor]]
[[Kategori:Komponen kelistrikan]]
[[en:Balance of system]]
|