Sel surya atau photovoltaics cells adalah semikonduktor yang mengubah energi cahaya ke enegi listrik melalui proses fotoelektrik. Gabungan dari beberapa sel surya pada satu panel dikenal sebagai Panel Surya [Solar Panel]
Saat ini, sel surya yang paling dikenal luas adalah sel yang berasal dari Kristal silicon dan biaya produksinya semakin lama semakin turun dengan tingkat keandalan yang meningkat. Sel surya ini sendiri umur pakainya melebihi 25 tahun. Semakin murni molekul silikon, semakin baik sel surya akan mengubah energi matahari [sinar matahari] menjadi listrik [efek fotolistrik].Dan dalam percobaan laboratorium, efisiensinya dapat mencapai 44% pada kondisi ideal. Namun efisiensi panel secara umum adalah 12-19% tergantung pada kondisi pada solar panel tersebut. Akan tetapi selain dari efisiensi perfoma, efisiensi biaya dan ruang adalah faktor penentu bagi kebanyakan orang.
Grading Sel Surya
Solar panel yang merupakan gabungan rangkaian sel surya, kapasitas dan kualitasnya tergantung pada jenis sel surya yang digunakan. Untuk kualitas, sel surya dapat dibagi atas 4 tingkat [grade]
- Grade A – Kualitas sel paling tinggi, yang mana tidak ditemukannya ada kekurangan/cacat pada sel tersebut termasuk bagian terkecilnya. Efisiensinya berkisar antara 16-19% dan dalam konfigurasi pemasangan di panel akan dipisahkan berdasarkan wana dan kapasitasnya
- Grade B – Memiliki kekurangan pada warna atau adanya bitnik dan noda pad akristal. Efisiensinya hamper sama dengan Grade A akan tetapi kapasitasnya dibawah Grade A.
- Grade C dan D – sel mungkin memiliki patah, retakan mikro serta cacat lainnya akan tetapi tidak didaur ulang setelah penyortiran. Sel tersebut dipotong menjadi bagian kecil dan digabungkan dengan sel lainnya sehingga harnya lebih murah. Selain dari efisiensinya di bawah 10-14%, panel semacam itu dapat meningkatkan resiko bagi keseluruhan sistem karena panel-panel ini memerlukan banyak penyolderan karena sejumlah besar fragmen. Penyolderan yang salah dapat menyebabkan sirkuit pendek lokal dan perbedaan yang signifikan dalam kapasitas masing-masing modul yang terpisah dapat menyebabkan overheating atau efek Hot Spot. Suhu sistem tegangan tinggi bisa mencapai 300C, yang berbahaya untuk seluruh modul surya dan mungkin menempatkan Anda pada risiko kebakaran. Sehingga Grade C dan D ini hanya cocok untuk ukuran kecil saja dan tidak untuk ukuran besar
Bagaimana cara mengidentifikasi modul yang terbuat dari elemen Grade C dan D? Ada tiga hal utama:
- Semua modul berkualitas tinggi terbuat dari sel persegi dengan ukuran standar 125х125mm atau 156х156mm. Jika sel panel memiliki ukuran lain atau tidak seragam lihat kapasitasnya
- Perhatikan dimensi modul terhadap kapasitas. Kapasitas pengenal panel surya adalah sekitar 145-155W per 1 meter persegi area modul.
- Jaminan produsen harus setidaknya 10 tahun
Panel Surya merupakan kumpulan kumpulan sel surya yang berfungsi mengubah energi cahaya ke energi listrik. Karena setiap sel memiliki kapasitas kecil [3-5W], mereka digabungkan menjadi panel surya dengan kapasitas total dari 20W hingga sampai 350W. Untuk pembangkit listrik tenaga surya biasanya menggunakan panel 250-300W karena kemudahan penanganan dan biaya produksi.
Efisiensi sel surya merupakan parameter penting dari panel. Selama 40 tahun terakhir, para peneliti telah berusaha memaksimalkan efisiensi konversi energi matahari. Telah ada sel dengan efisiensi sebesar 44% akan tetapi itu hanyalah prototype dalam skala laboratorium dan biayanya terlalu tinggi untuk penggunaan umum.
Saat ini efisiensi standar untuk panel surya dipasaran adalah adalah 12-18% tergantung pada jenis sel surya pada panel. Jenis panel berikut sebagian besar ditawarkan di pasar:
- Panel surya monokristal dengan efisiensi 16-19%;
- Panel surya polikristal dengan efisiensi 13-17%;
- Sel surya film tipis [Thin film] dengan efisiensi 6-9%.
Secara umum, panel surya dengan sel monokristal dan polikristal sangat mirip dalam hal teknologi, namun biaya produksi panel polikristal adalah sekitar 10-15% lebih rendah, yang membuatnya lebih menguntungkan untuk produsen dan PLTS skala besar, di mana biaya pembuatan menjadi perbedaan menentukan.
Perlu dicatat bahwa monokristal menunjukkan kinerja yang lebih baik ketika terkena cahaya langsung. Oleh karena itu terbukti efisien dalam iklim kering dan panas di daerah-daerah seperti Afrika, Timur Tengah, dan negara-negara seperti Meksiko, Australia, dll. Sebaliknya, polikristal lebih baik dalam pencahayaan yang terdifusi dan lebih disukai untuk negara-negara dengan iklim sedang, dimana langit sering mendung seperti Indonesia barat.
Adapun sel surya film tipis, efisiensinya rendah dan dengan biaya produksi rendah, Efisiensinya yang berkisar antara 6% -8% dan dapat mengalami penurunan 20% -40% dari kapasitas mereka dalam 2 tahun pertama operasi. Ini menghasilkan sistem yang rumit dan tidak efisien. Total biaya pembangkitan listrik ternyata jauh lebih tinggi dari yang diharapkan dan proyek menjadi investasi yang buruk.
Secara umum, panel surya yang berkulitas baik akan tahan lama, andal dan mudah dipasang. Mereka dapat digunakan dalam iklim apa pun – di hujan atau salju, pada rentang temperatur + 50C dan -80C, mereka akan melayani Anda dengan baik setidaknya selama 25 tahun dengan penurunan efisiensi yang kecil [