Jenis sel surya: monocrystalline, polycrystalline, film tipis

Di daerah planet yang cerah, di mana catu daya konvensional tidak mungkin atau tidak praktis dan pemasangan turbin angin karena alasan tertentu tidak sesuai, panel surya (baterai) dapat digunakan. Set panel surya berdaya tinggi dipasang di atap rumah pribadi, di taman, di kapal, di lentera. Baterai surya portabel digunakan untuk mengisi daya gadget dan baterai saat bepergian, untuk menyalakan walkie-talkie.

Panel surya dapat diandalkan, tidak memiliki bagian yang bergerak, tidak mengalami keausan mekanis seperti turbin angin, oleh karena itu sangat tahan lama dan dapat diandalkan selama beberapa dekade. Mari kita lihat apa itu panel surya, tipe utamanya.

Sel surya monokristalin

Panel surya monocrystalline memiliki rona tradisional hitam atau biru tua. Panel-panel ini dibingkai oleh bingkai aluminium dan dilapisi dengan kaca tahan benturan.

Sel surya monocrystalline hanya terbuat dari silikon murni.Pencairan silikon murni perlahan mengeras saat bersentuhan dengan benih, sehingga menghasilkan pengecoran kristal tunggal silikon berbentuk silinder dengan diameter sekitar 20 cm dan panjang hingga 2 meter.

Ingot silikon murni yang dihasilkan dipotong menjadi pelat dengan ketebalan masing-masing sekitar 300 μm. Efisiensi elemen tersebut mencapai 19%, karena dalam multistruktur ini atom diatur sedemikian rupa sehingga memberikan elektron mobilitas yang lebih tinggi, dan baterai darinya menunjukkan efisiensi energi yang lebih tinggi.

Pelat dilengkapi dengan elektroda logam dalam bentuk kisi-kisi. Biasanya, sel individual baterai monocrystalline berbentuk kotak dengan sudut terpotong.

Elemen-elemen ini cukup efisien, desain industri menunjukkan efisiensi nyata di wilayah 16%, oleh karena itu elemen jenis ini lebih mahal per 1 watt daripada polikristalin. Umur layanan mereka sangat panjang, bisa mencapai 50 tahun.

Sel surya polikristalin

Sel surya polikristalin biru cerah jauh lebih murah daripada monokristalin. Unsur-unsurnya tidak terbuat dari satu kristal silikon, jadi atom silikon disusun di sini secara acak.

Sekarang efisiensi rata-rata panel polikristalin berada di wilayah 13-15%. Namun, karena ketersediaannya yang luas, sel jenis ini sangat umum di kalangan konsumen yang ingin mengakses energi matahari semurah mungkin.

Kerugian besar dari elemen polikristalin adalah mereka menunjukkan kerapuhan yang ekstrim selama transportasi. Umur layanan maksimum mereka adalah 25 tahun.Proses produksi industri elemen polikristalin semakin membaik dari waktu ke waktu, sehingga diharapkan kedepannya dapat mengejar monokristalin dalam hal efisiensi.

Sel surya film tipis

Sel surya film tipis lebih murah untuk diproduksi daripada silikon monokristalin dan polikristalin. Mereka didasarkan pada film polimer, silikon amorf, aluminium, telluride kadmium dan semikonduktor lainnya, yang sudah digunakan dalam pembuatan pengisi daya untuk gadget, dalam bentuk sel surya kecil yang dapat dilipat.

Baterai jenis ini menempati area 2,5 kali lebih banyak daripada baterai kristal dengan daya yang sama, tetapi dapat bekerja bahkan dalam cuaca mendung dengan cahaya yang tersebar selama cuaca mendung, dan baterai dapat ditempatkan tidak hanya di atap gedung, tetapi bahkan di atas dindingnya. Oleh karena itu, penggunaan baterai film tipis dibenarkan dalam pembangunan pembangkit listrik tenaga surya yang relatif besar, bila ada area yang diperlukan untuk penempatannya.

Ini adalah panel film tipis yang sangat populer saat ini dalam sistem yang beroperasi pada skala industri dengan inverter grid-terikat yang memasok listrik ke jaringan publik. Sistem ini memerlukan pengontrol tegangan tinggi dan inverter khusus, yang berbeda dari yang konvensional domestik yang digunakan dengan baterai monocrystalline dan polycrystalline biasa.

Meskipun sel surya film tipis yang terbuat dari silikon amorf memiliki efisiensi rata-rata 7%, mereka adalah yang termurah dalam hal biaya produksi dari semua panel surya. Cadmium telluride memiliki efisiensi rata-rata 11% dan sedikit lebih mahal daripada baterai silikon amorf.Sel surya berbahan dasar tembaga, indium, galium, dan selenium merupakan baterai film tipis yang paling efisien, efisiensinya mencapai 15%.

Lihat juga:Efisiensi sel surya dan modul