Sejarah Energi Surya – Energi tenaga surya kini semakin populer di seluruh dunia, dengan pemasangan di setiap negara tempat setiap hari dan ratusan ribu orang dipekerjakan di industri ini. Dengan meningkatnya energi surya, sebagian besar orang fokus pada masa depan industri ini. Sekarang mari kita melihat kembali sejarah energi surya dan bagaimana kita sampai pada kondisi saat ini.
Sejarah Energi Surya
Ada yang berpendapat bahwa “energi surya” telah digunakan untuk memberi manfaat bagi umat manusia selama berabad-abad. Kami memiliki catatan sejak 700 SM. SM. orang menggunakan cermin untuk memusatkan energi matahari dan menggunakan kaca pembesar untuk memperbesar fokus.
Namun, sejarah sel surya modern dimulai pada tahun 1876, ketika ilmuwan William Grylls Adams menemukan bahwa selenium menghasilkan listrik ketika terkena sinar matahari. Contoh pertama dari upaya memanfaatkan listrik ini dimulai pada tahun 1883, ketika penemu Amerika Charles Fritts mengembangkan desain pertama sel fotovoltaik menggunakan wafer selenium. Meskipun desain ini dikaitkan dengan Fritts, sel tersebut tidak pernah berhasil dibuat.
Pada tahun 1905, tidak lain adalah Albert Einstein yang menyumbangkan pengetahuannya bahwa teknologi surya dihidupkan melalui penemuannya: Elektron dapat “dilepaskan” pada permukaan logam dengan paparannya terhadap sinar matahari. lampu. Penemuan ini diikuti pada tahun 1918 oleh ilmuwan Polandia lainnya, Jan Czochralski, yang menemukan cara menumbuhkan silikon kristal tunggal. Dengan penemuan ini, dunia ilmiah telah menemukan segala yang dibutuhkan untuk mengembangkan teknologi surya modern.
Sel fotovoltaik pertama dan pengenalan pertama
Sel fotovoltaik pertama dikembangkan pada tahun 1954 oleh peneliti Amerika David Chapin, Calvin Fuller dan Gerald Pearson dari Bell Labs di New Jersey. Orang-orang ini dianggap sebagai orang yang melahirkan fotovoltaik karena mereka adalah orang pertama yang menciptakan perangkat yang dapat mengubah sinar matahari menjadi listrik yang dapat digunakan. Meskipun sel-sel tersebut sangat tidak efisien menurut standar saat ini, sel-sel tersebut bekerja cukup baik untuk memberi daya pada perangkat listrik kecil, yang pada akhirnya mencapai efisiensi 11%.
Di halaman depan edisi 26 April 1954, The New York Times menyatakan penemuan ini sebagai “awal era baru yang pada akhirnya mengarah pada realisasi dari Salah satu impian umat manusia yang paling populer: mengeksploitasi energi alam semesta yang hampir tak terbatas. Matahari untuk kepentingan peradaban.”
Pada tahun 1956 sel surya pertama menjadi tersedia secara komersial, meskipun terlalu mahal untuk digunakan dalam skala besar. Dengan harga $300 per watt, pasokan energi surya yang kita lihat saat ini jauh melampaui kapasitas pembangkit listrik lainnya. Sebaliknya, sel surya mulai muncul di mainan dan radio, yang merupakan varian pertama dari teknologi yang digunakan untuk tujuan komersial.
Pada akhir abad ke-20, awal tahun 1960-an, teknologi surya digunakan di ruang angkasa dan dipasang pada satelit program luar angkasa AS dan Soviet. Pada akhir tahun 1960an, tenaga surya menjadi standar pada satelit antarbintang.
Kekuatan yang terus berkembang
Awal dari 1970-an Perkembangan teknologi Dr. Elliot Berman secara signifikan mengurangi biaya energi surya, menurunkan harga dari $100 per watt menjadi sekitar $20 per watt. Exxon Corporation mendanai penelitian yang menghasilkan pencapaian ini, dan panel surya yang dihasilkan lebih efisien dan lebih murah dibandingkan pendahulunya, menjadikan teknologi surya layak secara komersial dan mengarah pada titik balik dalam adopsi energi surya.
Tahun 1970-an juga merupakan titik balik energi surya di seluruh dunia. Terguncang oleh dampak embargo minyak Arab yang bergejolak. Ketika harga minyak naik empat kali lipat dan terbentuknya jalur di sekitar blok pompa bensin di seluruh negeri, menjadi jelas bahwa dunia membutuhkan sistem energi yang lebih beragam.
Selama masa ini, pengembang membangun pembangkit listrik tenaga surya yang semakin besar untuk menghasilkan lebih banyak energi surya. dibandingkan energi matahari yang hanya merupakan sumber energi khusus. Pada tahun 1990-an, sistem PV surya terintegrasi jaringan pertama selesai dibangun di Kerman, California, AS, sebagai contoh “pembangkitan terdistribusi” pertama di dunia, kemudian Jerman mulai menetapkan target kapasitas. Energi surya mulai menjadi arus utama.
Sepanjang abad ke-21, tim peneliti terus memecahkan rekor efisiensi dan mengembangkan teknologi yang lebih murah dan praktis, yang pada gilirannya memungkinkan energi surya menjadi sumber energi terbarukan. lebih luas di seluruh dunia. Saat ini kita melihat sel surya di berbagai tempat. Anda mungkin melihat mobil bertenaga surya. Bahkan ada beberapa pesawat yang menggunakan energi surya, bahkan terbang lebih tinggi dari pesawat lain kecuali Blackbird. Dengan harga panel surya yang sesuai dengan kisaran anggaran, energi surya menjadi semakin menarik.
Baru-baru ini, teknologi baru telah memberi kita sel surya yang dapat dicetak pada pakaian, kain surya yang dapat digunakan di sisi rumah kita, dan bahkan genteng surya yang dapat digunakan di dinding rumah. digunakan untuk dipasang di atap kami. Pasar internasional telah terbuka dan produsen panel surya kini memainkan peran penting dalam sektor energi surya.
Bagaimana Energi Surya Bekerja?
Energi matahari menangkap sinar matahari dan mengubahnya menjadi listrik untuk rumah atau bisnis Anda. Matahari kita adalah reaktor nuklir alami. Matahari melepaskan paket kecil energi yang disebut foton yang menempuh jarak 93 juta mil dari matahari ke bumi dalam waktu sekitar 8,5 menit. Jumlah foton yang mengelilingi planet kita setiap jamnya cukup untuk menghasilkan energi matahari yang cukup untuk memenuhi kebutuhan energi global selama satu tahun penuh.
Saat ini, listrik fotovoltaik hanya menyumbang lima persepuluh dari 1% listrik dunia konsumsi energi. Namun teknologi energi surya semakin membaik dan biaya pemasangan panel surya akan turun dengan cepat, sehingga kemampuan kita untuk memanfaatkan energi matahari yang melimpah akan meningkat.
Laporan dari Badan Energi Internasional pada tahun 2017 menunjukkan bahwa energi surya telah menjadi sumber daya dengan pertumbuhan tercepat di dunia, menandai pertama kalinya energi surya melampaui semua bahan bakar lainnya. Namun di tahun-tahun mendatang, kita semua akan menikmati manfaat listrik yang dihasilkan matahari.
Ketika foton mengenai sel surya, foton melepaskan elektron dari atomnya. Ketika konduktor dihubungkan ke sisi positif dan negatif sel, konduktor membentuk suatu rangkaian. Ketika elektron mengalir melalui sirkuit tersebut, mereka menghasilkan listrik. Beberapa sel membentuk modul surya, dan beberapa modul surya (modular) dapat dihubungkan bersama untuk membentuk serangkaian modul surya. Semakin banyak panel surya yang Anda pasang, semakin banyak listrik yang dapat Anda hasilkan.
Modul surya fotovoltaik (PV) terdiri dari banyak sel surya. Seperti semikonduktor, sel surya terbuat dari silikon. Sel surya ini terdiri dari lapisan positif dan negatif, yang bersama-sama menciptakan medan listrik, seperti baterai.
Modul surya fotovoltaik menghasilkan arus searah (DC). Dalam arus searah, elektron mengalir dalam satu arah di sekitar rangkaian. Contoh pada gambar di bawah menunjukkan baterai yang menggerakkan bola lampu. Elektron berpindah dari sisi negatif baterai melalui cahaya kembali ke sisi positif baterai.
Arus bolak-balik (arus bolak-balik) mendorong dan menarik elektron, secara berkala berbalik arah, seperti silinder mesin mobil . Generator menghasilkan arus bolak-balik ketika kumparan kawat berputar di sebelah magnet. Banyak sumber energi berbeda yang dapat mengoperasikan tuas generator ini, seperti gas atau solar, pembangkit listrik tenaga air, nuklir, batu bara, angin atau matahari.
Arus bolak-balik dipilih untuk jaringan listrik, terutama karena lebih murah untuk penggunaan jarak jauh. Namun, panel surya menghasilkan listrik menggunakan arus searah. Bagaimana cara membawa arus searah ke jaringan arus bolak-balik? Maka Anda memerlukan inverter.
Inverter surya menggunakan arus searah dan menggunakannya untuk menghasilkan arus bolak-balik. Inverter ibarat otak suatu sistem. Selain inverter DC-ke-AC, inverter juga memberikan perlindungan terhadap gangguan ground dan statistik sistem, termasuk tegangan dan arus di sirkuit AC dan DC, belum lagi produksi energi dan pemantauan daya titik maksimum.
Inverter string telah mendominasi industri tenaga surya sejak awal berdirinya. Pengenalan mikroinverter sekarang menjadi salah satu perkembangan teknologi utama di sektor fotovoltaik. Mikroinverter mengoptimalkan modul surya individual dan bukan keseluruhan sistem modul surya, seperti halnya inverter string. Langkah ini memungkinkan panel surya apa pun dapat berfungsi secara maksimal.