Apa Itu Solar Cells?


sel surya (seperti namanya) yang dirancang untuk mengkonversi (setidaknya sebagian) cahaya yang tersedia menjadi energi listrik. They do this without the use of either chemical reactions or moving parts. Mereka melakukan ini tanpa menggunakan baik reaksi kimia atau pindah bagian.

History Sejarah
The development of the solar cell stems from the work of the French physicist Antoine-César Becquerel in 1839. Becquerel discovered the photovoltaic effect while experimenting with a solid electrode in an electrolyte solution; he observed that voltage developed when light fell upon the electrode. Perkembangan sel surya berasal dari karya César fisikawan Perancis Antoine-Becquerel pada 1839. Becquerel menemukan photovoltaic berpengaruh ketika melakukan percobaan dengan sebuah elektroda padat dalam larutan elektrolit, ia mengamati bahwa tegangan dikembangkan ketika cahaya jatuh pada elektroda.

About 50 years later, Charles Fritts constructed the first true solar cells using junctions formed by coating the semiconductor selenium with an ultrathin, nearly transparent layer of gold. Sekitar 50 tahun kemudian, Charles Fritts dibangun pertama sel surya benar menggunakan sambungan dibentuk oleh lapisan semikonduktor selenium dengan sebuah ultrathin, transparan hampir lapisan emas. Fritts’s devices were very inefficient, transforming less than 1 percent of the absorbed light into electrical energy. itu perangkat Fritts sangat tidak efisien, mengubah kurang dari 1 persen dari cahaya yang diserap menjadi energi listrik.

By 1927 another metalÐ semiconductor -junction solar cell, in this case made of copper and the semiconductor copper oxide, had been demonstrated. Dengan 1927 metalÐ lain semikonduktor sambungan sel-surya, dalam hal ini terbuat dari tembaga dan semikonduktor oksida tembaga, telah ditunjukkan. By the 1930s both the selenium cell and the copper oxide cell were being employed in light-sensitive devices, such as photometers, for use in photography. Pada tahun 1930-an baik sel sel selenium dan tembaga oksida sedang bekerja di perangkat sensitif cahaya, seperti photometers, untuk digunakan dalam fotografi. These early solar cells, however, still had energy-conversion efficiencies of less than 1 percent. Sel-sel surya awal, namun masih memiliki efisiensi konversi energi kurang dari 1 persen. This impasse was finally overcome with the development of the silicon solar cell by Russell Ohl in 1941.

kebuntuan ini akhirnya diatasi dengan pengembangan sel surya silikon oleh Russell OHL tahun 1941. In 1954, three other American researchers, GL Pearson, Daryl Chapin, and Calvin Fuller, demonstrated a silicon solar cell capable of a 6-percent energy-conversion efficiency when used in direct sunlight. By the late 1980s silicon cells, as well as those made of gallium arsenide, with efficiencies of more than 20 percent had been fabricated. Pada tahun 1954, tiga peneliti Amerika lainnya, GL Pearson, Daryl Chapin, dan Calvin Fuller, menunjukkan silikon sel surya mampu melakukan efisiensi konversi energi 6 persen bila digunakan di bawah sinar matahari langsung. Pada akhir 1980-an sel silikon, serta mereka terbuat dari gallium arsenide, dengan efisiensi lebih dari 20 persen telah dibuat. In 1989 a concentrator solar cell, a type of device in which sunlight is concentrated onto the cell surface by means of lenses, achieved an efficiency of 37 percent due to the increased intensity of the collected energy.

Pada tahun 1989 konsentrator sel surya, sebuah jenis perangkat di mana sinar matahari terkonsentrasi ke permukaan sel melalui lensa, mencapai efisiensi 37 persen karena meningkatnya intensitas energi dikumpulkan. In general, solar cells of widely varying efficiencies and cost are now available. Secara umum, sel surya dari beragam luas efisiensi dan biaya yang sekarang tersedia.

Structure Struktur
Modern solar cells are based on semiconductor physics — they are basically just PN junction photodiodes with a very large light-sensitive area. solar sel modern didasarkan pada semikonduktor fisika – pada dasarnya mereka hanya PN junction dioda dengan luas peka cahaya-sangat. The photovoltaic effect, which causes the cell to convert light directly into electrical energy, occurs in the three energy-conversion layers. The fotovoltaik efek, yang menyebabkan sel untuk mengubah cahaya secara langsung menjadi energi listrik, terjadi di tiga lapisan konversi energi.

The first of these three layers necessary for energy conversion in a solar cell is the top junction layer (made of N-type semiconductor ). Yang pertama dari tiga lapisan yang diperlukan untuk konversi energi dalam sel surya adalah lapisan persimpangan atas (yang terbuat dari N-jenis semikonduktor ). The next layer in the structure is the core of the device; this is the absorber layer (the PN junction ). Lapisan berikutnya dalam struktur adalah inti dari perangkat, ini adalah lapisan penyerap (pada sambungan PN ). The last of the energy-conversion layers is the back junction layer (made of P-type semiconductor ). Yang terakhir dari lapisan-konversi energi adalah lapisan persimpangan belakang (yang terbuat dari P-jenis semikonduktor ).

As may be seen in the above diagram, there are two additional layers that must be present in a solar cell. These are the electrical contact layers. Seperti dapat dilihat dalam diagram di atas, ada dua lapisan tambahan yang harus hadir dalam sel surya. Ini adalah lapisan kontak listrik. There must obviously be two such layers to allow electric current to flow out of and into the cell. Ada jelas harus dua lapisan tersebut memungkinkan listrik arus mengalir dari dan ke dalam sel. The electrical contact layer on the face of the cell where light enters is generally present in some grid pattern and is composed of a good conductor such as a metal. Lapisan kontak listrik di muka sel di mana cahaya masuk umumnya hadir dalam beberapa pola grid dan terdiri dari konduktor yang bagus seperti logam. The grid pattern does not cover the entire face of the cell since grid materials, though good electrical conductors, are generally not transparent to light. Pola grid tidak menutupi seluruh wajah sel sejak bahan grid, meskipun konduktor listrik yang baik, umumnya tidak transparan terhadap cahaya. Hence, the grid pattern must be widely spaced to allow light to enter the solar cell but not to the extent that the electrical contact layer will have difficulty collecting the current produced by the cell.

Oleh karena itu, pola grid harus banyak spasi untuk memungkinkan cahaya masuk ke dalam sel surya tapi tidak sejauh lapisan kontak listrik akan mengalami kesulitan mengumpulkan arus yang dihasilkan oleh sel. The back electrical contact layer has no such diametrically opposed restrictions. Kontak lapisan listrik kembali tidak memiliki batasan bertentangan tersebut. It need simply function as an electrical contact and thus covers the entire back surface of the cell structure. Ini perlu hanya berfungsi sebagai kontak listrik dan dengan demikian mencakup seluruh permukaan kembali struktur sel. Because the back layer must be a very good electrical conductor , it is always made of metal. Karena lapisan belakang harus baik listrik sangat konduktor , selalu terbuat dari logam.

Operation Operasi
Solar cells are characterized by a maximum Open Circuit Voltage ( Voc ) at zero output current and a Short Circuit Current ( Isc ) at zero output voltage. sel surya ditandai dengan Open Circuit Voltage maksimum ( VOC output di nol) saat ini dan Short Circuit Current ( ISC ) di nol tegangan output. Since power can be computed via this equation: Sejak daya dapat dihitung melalui persamaan ini:
P = I * V P = I * V

Then with one term at zero these conditions (V = Voc / I = 0, V = 0 / I = Isc ) also represent zero power. Lalu dengan satu istilah di nol kondisi ini (V = VOC / I = 0, V = 0 / I = ISC ) juga merupakan daya nol. As you might then expect, a combination of less than maximum current and voltage can be found that maximizes the power produced (called, not surprisingly, the “maximum power point”). Seperti yang Anda harapkan itu, kombinasi maksimum kurang dari arus dan tegangan dapat ditemukan bahwa memaksimalkan daya yang dihasilkan (disebut, tidak mengherankan, titik daya maksimum “”). Many BEAM designs (and, in particular, solar engines ) attempt to stay at (or near) this point. Banyak Balok desain (dan, khususnya, mesin solar ) mencoba tinggal di (atau dekat) saat ini. The tricky part is building a design that can find the maximum power point regardless of lighting conditions. Bagian sulit adalah membangun sebuah desain yang dapat menemukan titik daya maksimum terlepas dari kondisi pencahayaan.

Iklan

KALAU BUKAN KITA SIAPA LAGI ?

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s