PRINSIP DAN KLASIFIKASI KOLEKTOR SURYA ~ anditriplea

PRINSIP KERJA DAN KLASIFIKASI KOLEKTOR SURYA

Pengumpulan sinar surya dalam sistim surya aktif memerlukan peralatan yang disebut kolektor surya. Kolektor mengubah radiasi matahari (langsung maupun difus) menjadi panas yang terpakai ataupun energi listrik melalui absorpsi pada suatu permukaan tertentu. Pada sistim non elektrikal, energi termal yang terserap ditransmisikan melalui suatu media penghantar panas, biasanya gas atau cairan didalam kolektor dan dimanfaatkan. Pada umumnya kolektor menggunakan penutup transparan (kaca/plastik) dengan transmitansi tinggi untuk gelombang pendek dan absorptansi tinggi untuk gelombang panjang sinar matahari. Pada dasar kolektor ditempatkan material penyerap efektif untuk radiasi matahari tetapi bersifat emitansi rendah serta konduktivitas termal yang tinggi untuk menghasilkan panas ke cairan atau gas dan diberi coating berwarna gelap. Dibedakan atas kolektor datar (nonfocusing collector) dan kolektor fokus (focusing collector). Kolektor datar pada dasarnya terdapat beberapa tipe, antara lain Open Water Collector, Air-Cooled Collector dan Liquid-Cooled Collector. Sedangkan kolektor fokus dibedakan antara Linear Concentrating Collector dan Circular Cocentrating Collector (gambar 4 dan 5).

Pada sistim elektrikal, sebuah kristal semikonduktor (silikon) yang bersifat konduktor baik sekaligus isolator baik ditambahkan sejumlah kecil unsur lain melalui proses doping – suntikan dengan unsur lain. Bila ditambahkan sedikit fosfor, kristal silikon tadi akan menjadi silikon tipe-N (negatif). Bila ditambahkan sedikit boron, kristal silikon tadi akan menjadi silikon tipe–P (positif). Silikon tipe-P dan silikon tipe-Ndapat dipersatukan untuk membentuk suatu junction (batas lapisan) semikonduktor. Cahaya matahari gelombang pendek yang datang (terdiri dari partikel partikel foton) menembus semikonduktor silikon sampai batas lapisan (junction) tadi akan memaksa elektron untuk meninggalkan kristal silikon dan meninggalkan lubang elektron. Terbentuk pasangan lubangelektron, dimana elektronnya bermuatan negatif, dan lubang tempat asalnya bermuatan positif. Medan elektrik yang terdapat pada batas lapisan akan menghalangi lubang dan elektron untuk bersatu kembali. Silikon tipe-N akan menjadi kutub negatif, silikon tipe-P akan menjadi kutub positif dan terjadilah alat pembangkit listrik kecil yang mendapatkan energinya dari cahaya matahari. Alat ini disebut sel surya atau sel fotovoltaik.