Baru pada tahun 1883 divais solar cell pertama kali berhasil dibuat oleh Charle Fritts. Charles Fritts saat itu membuat semikonduktor Selenium yang dilapisi dengan lapisan emas yang sangat tipis sehingga berhasil membentuk rangkaian seperti hubungan semikonduktor tipe p dan tipe n. pada saat itu efisiensi yang didapat baru sekitar 1%. Pada perkembangan berikutnya seorang peneliti bernama Russel Ohl dikenal sebagai orang pertama yang membuat paten tentang divais solar sel modern.
Sebuah Sel Surya, terbuat dari wafer silicon poly-cristalline
Efisiensi divais solar sel dan harga pembuatan solar sel merupakan masalah yang paling penting untuk merealisasikan solar sel sebagi sumber energi alternative. Efisiensi didefinisikan sebagai perbandingan antara tenaga listrik yang dihasilkan oleh divais solar sel dibandingkan dengan jumlah energi yang diterima dari pancaran sinar matahari.
Pada tengah hari yang cerah radiasi sinar matahari mampu mencapai 1000 Watt/m2. Jika sebuah divais semikonduktor seluas 1 m2 memiliki efisiensi 10% maka modul solar ini mampu memberikan tenaga listrik sebesar 100 Watt. Saat ini modul solar sel komersial berkisar antara 5% hingga 15% tergantung material penyusunnya. Tipe silicon kristal merupakan jenis divais solar sel yang memiliki efisiensi tinggi meskipun biaya pembuatannya relative lebih mahal dibandingkan jenis solar sel lainnya
Selama kurun waktu lebih dari satu abad itu sumber energi yang banyak digunakan adalah minyak bumi dan batubara. Upaya pengembangan kembali cara memanfaatkan energi surya baru muncul lagi pada tahun 1958. Sel silicon yang dipergunakan untuk mengubah energi surya menjadi sumber daya mulai diperhitungkan sebagai metode baru, karena dapat digunakan sebagai sumber daya bagi satelit luar angkasa.
Pembangkit energi surya sebenarnya tergantung pada efisiensi mengkonversi energi dan konsentrasi sinar matahari yang masuk ke dalam sel tersebut. Professor Smalley, peraih Nobel bidang kimia atas prestasinya menemukan Fullerene, menyatakan bahwa teknologi nano menjanjikan peningkatan efisiensi dalam pembuatan sel surya antara 10 hingga 100 kali pada sel surya. Smalley menambahkan bahwa cara terbaik untuk mendapatkan energi surya secara optimal telah terbukti ketika sel surya dimanfaatkan untuk keperluan satelit luar angkasa dan alat-alat yang diletakkan di luar angkasa. Penggunaan sel surya dengan meletakkannya di ruang angkasa dapat dengan baik dilakukan karena teknologi nano diyakini akan mampu menciptakan material yang super kuat dan ringan yang mampu bertahan di ruang angkasa dengan efisiensi yang baik.
Solar Panel (Sel Surya)
Perkembangan yang menarik dari teknologi sel surya saat ini salah satunya adalah sel surya yang dikembangkan Michael Gratzel. Gratzel memperkenalkan tipe solar sel photokimia yang merupakan jenis solar sel exciton yang terdiri dari sebuah lapisan partikel nano (biasanya titanium dioksida) yang diendapkan dalam sebuah perendam (dye). Jenis ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1991 oleh Gratzel , sehingga jenis solar sel ini sering juga disebut dengan sel Gratzel atau dye-sensitized solar Cells (DSSC).
Sel Gratzel dilengkapi dengan pasangan redoks yang diletakkan dalam sebuah elektrolit (bisa berupa padat atau cairan). Komposisi penyusun solar sel sseperti ini memungkinkan bahan baku pembuat sel Gratzel lebih fleksibel dan bisa dibuat dengan metode yang sangat sederhana seperti screen printing.
APLIKASI DAN PENGGUNAAN
Photovoltaic Energy adalah energi yang ditransmisikan secara langsung dari matahari melalui solar cells dimana energi tersebut dapat ditransformasikan dari energi panas menjadi energi listrik.
Kualitas dan kuantitas energi surya tergantung pada:
1. Jarak matahari terhadap bumi
2. Iklim atau cuaca
3. Waktu periodik (bulan dan tahun)
4. Lokasi suatu tempat
5. Teknologi
6. Aplikasi
Keuntungan dari penggunaan Photovoltaic Energy adalah :
• Hemat energi dan biaya
• Energi yang digunakan berasal dari matahari yang merupakan sumber energi yang selalu tersedia terus-menerus (renewable energy)
• Dalam sistem ini tidak ada komponen yang bergerak
• Energi yang dihasilkan tidak menyebabkan polusi udara ;
• Sistem kerja tidak berdasarkan tekanan, baik udara maupun air sehingga aman digunakan
• Merupakan suatu teknologi yang dikembangkan dengan konsep ramah lingkungan karena proses transformasi energi tidak memerlukan pembakaran, sehingga tidak ada limbah hasil dari pembakaran.
Energi surya telah banyak diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa diantara aplikasi tersebut antara lain:
1. Pencahayaan bertenaga surya
2. Pemanasan bertenaga surya, untuk memanaskan air, memanaskan dan mendinginkan ruangan
3. Desalinasi dan desinfektisasi
4. Untuk memasak, dengan menggunakan kompor tenaga surya
