Dewasa ini, sudah banyak peralatan elektronik yang menggunakan sel surya sebagai sumber energi, seperti kalkulator. Pembangkit listrik pun ada yang menggunakan sel surya sebagai converter dari cahaya matahari menjadi listrik untuk masyarakat. Bahkan otomotif pun telah memakai sel surya untuk sumber energi sejak tahun 1982. Tidak sedikit yang masih belum tahu cara kerja dari sel surya. Sebenarnya konsepnya sangat simpel, namun karena masih belum populer di kalangan pelajar, tidak banyak yang paham.
Sel surya atau sel photovoltaic, adalah sebuah alat semikonduktor yang terdiri dari sebuah wilayah-besar diode p-n junction, di mana, dalam hadirnya cahaya matahari mampu menciptakan energi listrik yang berguna. Pengubahan ini disebut efek photovoltaic. Bidang riset berhubungan dengan sel surya dikenal sebagai photovoltanics.
Sel surya memiliki banyak aplikasi. Mereka terutama cocok untuk digunakan bila tenaga listrik dari grid tidak tersedia, seperti di wilayah terpencil, satelit pengorbit bumi, kalkulator genggam, pompa air, dll. Sel surya dapat dipasang di atap gedung di mana mereka berhubungan dengan inverter ke grid listrik dalam sebuah pengaturan net metering.
Alat dan Bahan
a. Pelat kaca bening yang tidak konduktif ( 5 x 5 cm)
b. Pelat kaca bening yang konduktif (5 x 5 cm)
c. Titanium Dioxide (TIO₂);
d. Dilute Nitric Acid;
e. Redoks Elektrolit.
f. Cairan berwarna atau Natural Dye
g. Isolasi Plastik
h. Mangkuk
i. Tabung
j. Pengaduk
k. Batang kaca untuk perata.
Merangkai Alat
a. Isolasi sisi-sisi kaca bening non konduktif hingga keseluruhannya tertutup dan yang terlihat hanya bagian tengahnya saja. Kira-kira bagian terihat (3x3 cm dari 5 x5 cm)
b. Campur bubuk Titanium Dioxide dan Dilute Nitric Acid hingga bercampur merata dan agak kental.
c. Lalu letakkan pada bagian kaca yang tidak berisolasi dan ratakan dengan batang kaca. Tunggu 10 menit hingga mengering dan lepas isolasi pada kaca bening non konduktif tersebut.
d. Setelah mengering, teteskan cairan pewarna hingga memberikan warna pada bagian yang mengering.
e. Basuh dengan air, lalu bilas dengan alkhohol dan bersihkan dengan tisu kering. Kemudian tempelkan kaca bening konduktif.
f. Selanjutnya teteskan cairan redoks elektrolit.
g. Ujilah arus listrik dengan menjepitkan penjepit buaya yang negative kebagian kaca induktif dan positifnya ke kaca yang diberi cairan redoks elektrolit.
h. Perhatikan apakah pada AVO meter terdapat arus bila sel surya yang kita buat terkena sinar.
Prinsip Kerja Alat
Konsep sederhananya adalah bagaimana memanfaatkan tumbukan dari gerak photon dengan kecepatan 300.000 km per detik untuk menjadi pergerakan muatan elektron. Sebenarnya, tidak terlalu kompleks konsepnya. Pada gambar kerja sel surya tersebut terdapat tiga lapisan. Lapisan paling atas yang dipampang di cahaya adalah silikon n-type yang dapat menerima tumbukan photon dan terpaksa melepas muatan elektronnya melalui kabel yang disediakan. Kabel tersebut mengalir pada lapisan ketiga, dimana lapisan tersebut adalah silikon p-type yang menghasilkan proton ketika terstimulasi oleh cahaya matahari. Aliran elektron inilah yang menghasilkan arus listrik. Lapisan kedua atau di tengah-tengahnya adalah sebuah insulator untuk memisahkan elektron pada silikon n-type yang tertarik oleh proton pada silikon p-type.
Bagaimana cara membuatnya bergantung pada kebutuhannya. Apabila kebutuhannya untuk proyek besar, seperti solar panel, membutuhkan proses yang panjang dan butuh keahlian memadai. Untuk hanya memahami konsep sel surya, kita dapat mencoba proyek sains sederhana dengan peralatan yang harganya terjangkau dan mudah didapat di toko kimia dan barang bekas.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar