Panel surya fotovoltaik menyerap sinar matahari sebagai sumber energi untuk menghasilkan listrik arus searah. Modul fotovoltaik (PV) adalah paket, sel surya fotovoltaik paket yang terhubung, tersedia dalam berbagai voltase dan watt. Modul fotovoltaik merupakan susunan fotovoltaik dari sistem fotovoltaik yang menghasilkan dan memasok listrik tenaga surya dalam aplikasi komersial dan perumahan.

Aplikasi paling umum dari pengumpulan energi surya di luar pertanian adalah sistem pemanas air tenaga surya.

Modul fotovoltaik menggunakan energi cahaya (foton) dari Matahari untuk menghasilkan listrik melalui efek fotovoltaik. Sebagian besar modul menggunakan sel silikon kristal berbasis wafer atau sel film tipis. Anggota struktural (pembawa beban) dari modul dapat berupa lapisan atas atau lapisan belakang. Sel juga harus dilindungi dari kerusakan mekanis dan kelembaban. Sebagian besar modul kaku, tetapi modul semi-fleksibel berdasarkan sel film tipis juga tersedia. Sel-sel harus dihubungkan secara seri secara elektrik, satu sama lain.

Kotak persimpangan PV terpasang di bagian belakang panel surya dan itu adalah antarmuka keluarannya. Secara eksternal, sebagian besar modul fotovoltaik menggunakan tipe konektor MC4 untuk memfasilitasi koneksi tahan cuaca yang mudah ke seluruh sistem. Juga, antarmuka daya USB dapat digunakan.

Sambungan listrik modul dibuat secara seri untuk mencapai tegangan output yang diinginkan atau secara paralel untuk memberikan kemampuan arus yang diinginkan (ampere). Kabel penghantar yang melepaskan arus dari modul dapat mengandung logam transisi konduktif non-magnetik perak, tembaga atau lainnya. Bypass diode dapat digabungkan atau digunakan secara eksternal, dalam kasus shading modul parsial, untuk memaksimalkan output dari bagian modul yang masih menyala.

Beberapa modul PV surya khusus termasuk konsentrator di mana cahaya difokuskan oleh lensa atau cermin ke sel yang lebih kecil. Ini memungkinkan penggunaan sel dengan biaya tinggi per unit area (seperti gallium arsenide) dengan cara yang hemat biaya.

Panel surya juga menggunakan bingkai logam yang terdiri dari komponen racking, braket, bentuk reflektor, dan palung untuk lebih mendukung struktur panel.

Pada tahun 1839, kemampuan beberapa bahan untuk membuat muatan listrik dari paparan cahaya pertama kali diamati oleh Alexandre-Edmond Becquerel. Meskipun panel surya premier terlalu tidak efisien untuk perangkat listrik sederhana, mereka digunakan sebagai instrumen untuk mengukur cahaya. Pengamatan oleh Becquerel tidak direplikasi lagi sampai 1873, ketika Willoughby Smith menemukan bahwa tuduhan itu dapat disebabkan oleh cahaya yang mengenai selenium. Setelah penemuan ini, William Grylls Adams dan Richard Evans Day menerbitkan "Aksi cahaya pada selenium" pada tahun 1876, menggambarkan percobaan yang mereka gunakan untuk meniru hasil Smith. Pada tahun 1881, Charles Fritts menciptakan panel surya komersial pertama, yang dilaporkan oleh Fritts sebagai "kontinu, konstan, dan dengan kekuatan yang besar tidak hanya oleh paparan sinar matahari tetapi juga untuk redup, cahaya siang yang tersebar." Namun, panel surya ini sangat tidak efisien, terutama dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga batu bara. Pada tahun 1939, Russell Ohl menciptakan desain sel surya yang digunakan di banyak panel surya modern. Dia mematenkan desainnya pada tahun 1941. Pada tahun 1954, desain ini pertama kali digunakan oleh Bell Labs untuk membuat sel surya silikon komersial pertama.

Sebagian besar modul surya saat ini diproduksi dari sel surya silikon kristal (c-Si) yang terbuat dari silikon multikristalin dan monokristalin. Pada tahun 2013, silikon kristal menyumbang lebih dari 90 persen produksi PV di seluruh dunia, sedangkan sisanya dari keseluruhan pasar terdiri dari teknologi film tipis menggunakan cadmium telluride, CIGS dan silikon amorf

Muncul, teknologi surya generasi ketiga menggunakan sel film tipis canggih. Mereka menghasilkan konversi efisiensi relatif tinggi untuk biaya rendah dibandingkan dengan teknologi surya lainnya. Selain itu, sel multi-junction (MJ) persegi panjang berbiaya tinggi, efisiensi tinggi, dan lebih dekat lebih disukai digunakan dalam panel surya di pesawat ruang angkasa, karena mereka menawarkan rasio tertinggi daya yang dihasilkan per kilogram yang diangkat ke ruang angkasa. Sel MJ adalah semikonduktor majemuk dan terbuat dari gallium arsenide (GaAs) dan bahan semikonduktor lainnya. Teknologi PV lain yang muncul menggunakan sel-MJ adalah concentrator photovoltaics (CPV).

Di halaman ini Anda dapat mengunduh gambar PNG gratis: unduhan gambar PNG panel surya gratis