SEJARAH PERKEMBANGAN SOLAR CELL

      

       Teknologi sel surya telah berkembang pesat sejak awal ditemukan pertama kali pada tahun 1960-an. Teknologi photovoltaics (PV) merupakan teknologi yang mampu merubah masa depan, hari ini, terobosan teknologi sel surya telah berkembang sangat pesat. Serangkaian perkembangan baru dalam teknologi sel surya juga memberikan kontribusi pada sektor industri elektronik dan pembangkit listrik.

KEMAJUAN TEKNOLOGI SEL SURYA

       Para peneliti telah berupaya mencari cara untuk meningkatkan efisiensi dan efektivitas biaya sel surya. Sebuah deretan panel surya terdiri dari ratusan, kadang ribuan sel surya, yang secara individual mengkonversi cahaya matahari ke dalam arus listrik. Rata-rata efisiensi sel surya sekitar 15%, yang berarti hampir 85% dari sinar matahari yang menerpa permukaan sel surya tidak bisa dikonversi menjadi listrik. Dengan demikian, para ilmuwan terus telah bereksperimen dengan teknologi baru untuk meningkatkan efisiensi konversi energi cahaya ini.

       Nanopartikel Light-Sensitif. Baru-baru ini, sekelompok ilmuwan di University of Toronto meluncurkan tipe baru nanopartikel peka cahaya yang disebut titik-titik kuantum koloid, yang banyak dipercaya akan menawarkan bahan yang lebih murah dan lebih fleksibel untuk sel surya. Secara khusus, bahan-bahan baru menggunakan tipe-n dan tipe-p semikonduktor, dengan teknologi yang benar-benar dapat berfungsi di luar ruangan. Ini adalah penemuan unik karena desain sebelumnya tidak mampu berfungsi di luar ruangan. Peneliti dari University of Toronto menemukan bahwa bahan tipe-n mengikat oksigen - titik-titik koloid kuantum baru tidak mengikat udara dan karena itu dapat menjaga stabilitas mereka di luar. Ini membantu meningkatkan penyerapan cahaya bersinar. Panel menggunakan teknologi baru ini ditemukan sampai delapan persen lebih efisien dalam mengubah sinar matahari.

       Gallium arsenat Para peneliti di Imperial College University di London percaya bahwa mereka telah menemukan materi baru yakni, arsenide gallium yang bisa membuat sistem PV surya hampir tiga kali lebih efisien daripada produk yang ada di pasaran. Sel surya disebut "sel persimpangan tiga" dan mereka jauh lebih efisien, karena mereka dapat secara kimia diubah dengan cara yang mengoptimalkan penangkapan sinar matahari. Model ini menggunakan sensor berbasis window blind yang dapat melacak sinar matahari bersama dengan "light-pipe" yang memandu cahaya ke dalam sistem.

KEMAJUAN PENYIMPANAN ENERGI

       Fokus utama lain dari para ilmuwan adalah untuk menemukan cara baru untuk menyimpan energi yang dihasilkan oleh sistem PV surya. Saat ini, energi hilang pada saat pengkonversian dan pengisian daya listrik ke dalam baterai sangat besar. Ada sejumlah baterai di pasaran yang dapat menyimpan energi ini secara efisien, namun kendalanya cukup mahal dan memiliki umur yang cukup singkat, membuat baterai pada pasaran bukan pilihan yang baik bagi industri maupun konsumen. Itulah sebabnya para ilmuwan mencari cara yang berbeda untuk menyimpan listrik ini sehingga dapat digunakan secara maksimal.

Penyimpanan energi listrik solar cell pada umumnya menggunakan baterai atau aki

Pada umumnya pembangkit listrik tenaga matahari konvensional masih menggunakan batrai sebagai penyimpan energi listriknya

       Sebuah perusahaan bernama NOVATEC baru-baru ini menemukan cara penyimpanan energi yang menjanjikan untuk sistem sel surya dengan menggunakan teknologi penyimpanan garam cair. Proses menggunakan garam anorganik untuk mentransfer energi yang dihasilkan oleh sistem PV matahari menjadi panas dengan perpindahan panas menggunakan solar cairan dari minyak. Hasilnya adalah bahwa pembangkit sel surya dapat beroperasi pada suhu lebih dari 500 derajat Celsius, yang akan menghasilkan output daya yang lebih tinggi. Ini berarti bahwa biaya untuk menyimpan energi matahari akan diturunkan secara signifikan dan perusahaan jasa dan industri akhirnya bisa menggunakan pembangkit listrik tenaga surya sebagai pembangkit beban dasar pada konsumsi energi listriknya.

 Menara tersebut dikelilingi oleh 2,650 cermin (disebut heliostat) yang mengumpulkan sinar matahari (scorching rays) dan memantulkannya ke bagian atas menara, yang menyimpan panas dan mengubahnya menjadi energi. Dalam “power tower“, yang berisi minyak dengan potassium dan sodium

Lahan yang digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga matahari di negara Kwait

       Panel surya dengan Built-In Baterai. Dalam sebuah proyek yang didanai oleh Departemen Energi Amerika Serikat, peneliti Ohio State University baru-baru ini mengumumkan mereka menciptakan baterai yang 20% lebih efisien dan 25% lebih murah daripada apa pun di pasar saat ini. Rahasia desain adalah bahwa baterai isi ulang dibangun ke panel surya itu sendiri. Dengan sistem penggabungan sel surya dengan baterai menjadi satu sistem, ilmuwan mengatakan mereka bisa menurunkan biaya sebesar 25% dibandingkan dengan produk yang ada.

Salah satu produk solar cell yang diual sepaket dengan baterainya

APLIKASI SEL SURYA

       Ketika kebanyakan orang berpikir dari sistem sel surya mereka menganggap mereka di atas atap atau dipasang untuk digunakan skala industri. Tapi peneliti mengeksplorasi sejumlah aplikasi surya konvensional yang bisa menjanjikan untuk mengubah industri.

       Surya Roadways. Para ilmuwan mencari cara untuk mengganti jalan beraspal menjadi pembangkit listrik tenaga matahari yang dapat digabungkan kedalam aspal jalan, sehingga mampu mengatasi permasalahan lahan yang harus digunakan pembangkit listrik di Belanda.

       Sel surya terapung. Cara lain untuk mengatasi masalah penggunaan lahan yang terkait dengan solar skala luas adalah untuk mendirikan pabrik surya di atas air, karena lebih dari 70% dari permukaan bumi tertutup air. Beberapa peneliti, termasuk sebuah perusahaan Prancis yang disebut Ciel et Terre, yang bereksperimen dengan teknologi ini. Perusahaan telah proyek didirikan di Perancis, Jepang, dan Inggris dan bagian lain dunia juga merintis proyek termasuk proyek di India dan California di Amerika Serikat.

Konsep solar road ways di Belanda sebagai alternatif penghematan lahan

Pembangki listrik mengapung di Jepang

       Penerapan sel surya pada luar angkasa. Para ilmuwan membangkitkan teknologi yang pertama kali diuji lebih dari empat puluh tahun yang lalu di mana satelit ruang berbasis menangkap sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi gelombang mikro yang kemudian dipancarkan kembali ke bumi. jenis teknologi menjanjikan untuk menangkap jumlah yang lebih signifikan dari sinar matahari (hampir sembilan puluh persen) sejak satelit dapat diposisikan untuk mengoptimalkan menangkap cahaya sepanjang waktu. India, China dan Jepang menginvestasikan dana besar dalam teknologi ini sekarang.