Pernahkah Anda melihat sepotong papan hitam yang tersusun rapi di pinggiran kota? Mereka adalah panel surya. Mengubah energi matahari menjadi listrik dengan menggunakan bahan silikon adalah teknologi energi terbarukan yang muncul, juga dikenal sebagai "sel fotovoltaik" atau "chip surya".
Di bawah latar belakang pengembangan dan pemanfaatan sumber daya terbarukan dan sumber daya baru lainnya yang gencar di era baru, pembangkit listrik tenaga surya adalah energi hijau yang relatif umum digunakan di negara saya. Pembangkit tenaga surya selanjutnya dibagi menjadi pembangkit listrik fotovoltaik dan pembangkit listrik fototermal, yang paling umum adalah pembangkit listrik fotovoltaik.
Pembangkit listrik fotovoltaik memiliki karakteristik "pemasangan mudah, perawatan mudah, konsumsi energi rendah, dan skalabilitas", sedangkan pembangkit listrik tenaga panas matahari memanaskan media melalui sistem pengumpulan panas terkonsentrasi, dan kemudian menggunakan peralatan pembangkit tenaga uap tradisional untuk menghasilkan tenaga. Struktur dan prinsip kerjanya relatif rumit. Sebagai perbandingan, pembangkit listrik fotovoltaik lebih mudah dikembangkan secara luas.
Pengoperasian pembangkit listrik fotovoltaik tidak dapat dipisahkan dari panel surya. Struktur dasar panel surya terutama terdiri dari komponen elektronik. Menambahkan pengontrol, baterai, dan inverter ke struktur dasar membentuk sistem catu daya surya.
Panel surya umum pada dasarnya menggunakan silikon untuk konversi energi, yang dapat dibagi menjadi silikon monokristalin dan silikon polikristalin dalam hal metode produksi. Efisiensi konversi fotolistrik panel surya silikon monokristalin lebih tinggi daripada panel surya silikon polikristalin, dan biaya produksinya juga tinggi; efisiensi konversi panel surya silikon polikristalin lebih rendah daripada panel surya silikon monokristalin, tetapi total biaya produksi juga lebih rendah. .
Selain itu, ada jenis panel surya lain yang disebut panel surya silikon amorf. Metode pembuatannya sangat berbeda dengan panel surya silikon monokristalin dan silikon polikristalin. Proses pembuatannya sangat disederhanakan, dan juga dapat menghasilkan listrik dalam kondisi pencahayaan yang tidak memadai. Namun efisiensi konversinya sangat rendah, sehingga jarang digunakan.
Secara khusus, prinsip kerja panel surya adalah menyuntikkan fosfor ke lapisan atas silikon melalui antarmuka semikonduktor dari dua potong silikon untuk memberinya elektron bermuatan negatif tambahan. Pada saat yang sama, boron ditambahkan ke lapisan bawah untuk mendapatkan muatan positif tertentu. Dengan cara ini, medan listrik meningkat di persimpangan antara lapisan silikon. Ketika foton di bawah sinar matahari mengenai elektron, medan listrik akan mendorong elektron keluar dari persimpangan dua lapisan silikon, dan elektron akan dikumpulkan oleh pelat konduktif logam di sampingnya. Sebuah teknologi yang mengubah energi cahaya secara langsung menjadi energi listrik.