Sel Surya

Ø  Sel Surya

Sel surya atau sel fotovoltaik merupakan alat yang mampu mengubah energi sinar matahari menjadi energi listrik. Efek fotovoltaik merupakan dasar dari proses konversi sinar matahari (foton) menjadi listrik. Efek fotovoltaik ini ditemukan oleh Becquerel pada tahun 1839, dimana Becquerel mendeteksi adanya tegangan foton ketika sinar matahari mengenai elektroda pada larutan elektrolit (Green, 2001; Shah, et al, 1999; Septina, Fajarisandi, Aditia, 2007).

Mekanisme yang bekerja pada sel surya berdasarkan efek photovoltaik dimana foton dari radiasi diserap kemudian dikonversi menjadi energi listrik. Efek voltaik sendiri adalah suatu peristiwa terciptanya muatan listrik didalam bahan sebagai akibat penyerapan (absorbsi) cahaya dari bahan tersebut (Malvino, 1986). Struktur sel surya tandem (multi-junction) didesain untuk mengatasi persoalan kehilangan energi ini. Prinsip dasar dari sel surya tandem adalah pembagian spektrum cahaya matahari kedalam dua atau lebih bagian, untuk kemudian masing-masing bagian tersebut dapat diserap oleh beberapa sel surya yang memiliki celah pita energi yang berbeda. Prinsip ini dapat direalisasikan dengan cara membuat tumpukan sel surya dimana sel surya yang paling atas yang memiliki celah pita energi terbesar dibuat trasparan terhadap spektrum cahaya yang tidak diserapnya, sehingga dapat lolos dan diserap oleh sel surya di bawahnya yang memiliki celah pita energi lebih kecil (Araujo, 1989).

Secara garis besar sel surya dibagi menjadi dua bagian berdasarkan material yang digunakan untuk menyerap cahaya matahari, yaitu sel surya anorganik dan organik (Gratzel, 2003). Sel Surya Anorganik (Inorganik solar cell) menggunakan bahan anorganik untuk menangkap foton yang dipancarkan oleh matahari. Biasanya menggunakan silikon sebagai material yang menangkap foton yang dipancarkan oleh matahari. Sel Surya Organik (Organik Solar cell) menggunakan material organik atau dye untuk menangkap foton yang dipancarkan oleh sumber matahari. Material organik yang digunakan diperoleh dari pigmen tumbuhan, karoten, antosianin, klorofil, dan lain sebagainya. Pewarna (dye) yang digunakan dapat berlapis tunggal atau lebih. Hingga saat ini penggunaan pewarna (dye) secara berlapis masih terbatas. Sistem kerja sel surya organik meniru sistem kerja fotosintesis.

Perkembangan yang menarik dari teknologi sel surya saat ini adalah sel surya ini terdiri dari sebuah lapisan partikel nano (biasanya TiO2) yang direndam dalam sebuah fotosensitizer (pemeka cahaya). Tingginya efisiensi konversi energi surya menjadi listrik dari SSPT merupakan salah satu daya tarik berkembangnya riset mengenai SSPT di berbagai negara akhir-akhir ini, selain dari proses produksi yang sederhana dan biaya produksi yang murah. Sel Surya Pewarna Tersensitisasi dengan bahan dasar TiO2 secara umum performanya masih belum tergantikan.