Prinsip Pembangkitan Tenaga Panel Surya

Matahari bersinar pada sambungan semikonduktor PN, membentuk pasangan lubang-elektron baru. Di bawah aksi medan listrik sambungan PN, lubang mengalir dari daerah P ke daerah N, dan elektron mengalir dari daerah N ke daerah P. Ketika rangkaian terhubung, arus terbentuk. Begitulah cara kerja sel surya efek fotolistrik.

Pembangkitan tenaga surya Ada dua jenis pembangkitan tenaga surya, satu adalah mode konversi cahaya-panas-listrik, yang lainnya adalah mode konversi cahaya-listrik langsung.

(1) Metode konversi cahaya-panas-listrik menggunakan energi termal yang dihasilkan oleh radiasi matahari untuk menghasilkan listrik. Umumnya, energi termal yang diserap diubah menjadi uap media kerja oleh kolektor surya, dan kemudian turbin uap digerakkan untuk menghasilkan listrik. Proses pertama adalah proses konversi cahaya-panas; Proses kedua adalah proses konversi panas-listrik.

(2) Efek fotolistrik digunakan untuk mengubah energi radiasi matahari secara langsung menjadi energi listrik. Perangkat dasar konversi fotolistrik adalah sel surya. Sel surya adalah perangkat yang secara langsung mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik karena efek voltase fotogenerasi. Ini adalah fotodioda semikonduktor. Ketika matahari menyinari fotodioda, fotodioda akan mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dan menghasilkan arus. Ketika banyak sel dihubungkan secara seri atau paralel, susunan sel surya persegi dengan daya keluaran yang relatif besar dapat terbentuk.

Saat ini, silikon kristal (termasuk polisilikon dan silikon monokristalin) merupakan bahan fotovoltaik yang paling penting, pangsa pasarnya lebih dari 90%, dan di masa depan untuk jangka waktu yang panjang akan tetap menjadi bahan utama sel surya.

Selama ini, teknologi produksi bahan polisilikon dikuasai oleh 10 pabrik dari 7 perusahaan di 3 negara, seperti Amerika Serikat, Jepang, dan Jerman, sehingga terjadi blokade teknologi dan monopoli pasar.

Permintaan polisilikon terutama berasal dari semikonduktor dan sel surya. Berdasarkan persyaratan kemurnian yang berbeda, dibagi menjadi tingkat elektronik dan tingkat surya. Di antara keduanya, polisilikon tingkat elektronik menyumbang sekitar 55%, polisilikon tingkat surya menyumbang 45%.

Dengan PERKEMBANGAN industri FOTOVOLTAIK yang pesat, permintaan polisilikon dalam sel surya tumbuh lebih cepat daripada pengembangan polisilikon semikonduktor, dan diperkirakan permintaan polisilikon surya akan melampaui permintaan polisilikon bermutu elektronik pada tahun 2008.

Pada tahun 1994, total produksi sel surya di dunia hanya 69MW, tetapi pada tahun 2004 jumlahnya mendekati 1200MW, peningkatan 17 kali lipat hanya dalam 10 tahun. Para ahli memperkirakan bahwa industri fotovoltaik surya akan melampaui tenaga nuklir sebagai salah satu sumber energi dasar terpenting pada paruh pertama abad ke-21.