Asal Tegangan

Tegangan dalam sel fotovoltaik berasal dari beberapa faktor:

Celah Pita Energi (Band Gap): Material dengan band gap yang lebih tinggi akan menghasilkan tegangan yang lebih tinggi (Utomo A., 2012). Band gap yang efektif untuk sel surya berkisar antara 1-1.8 eV (Utomo A., 2012).
Sambungan P-N: Tegangan muncul karena adanya hubungan atau kontak dua elektroda (P-N junction) yang menghasilkan energi listrik internal ketika terkena cahaya (Bumi Energi Surya, 2023). Sebuah sel surya silikon dapat menghasilkan tegangan sekitar 0.5V (Bumi Energi Surya, 2023).

Graphics and Images by Brandon Murphy and Abby Webster (Coursera, 2023)

Asal Arus

Arus dalam sel fotovoltaik dihasilkan melalui proses berikut:

Efek Fotoelektrik: Ketika foton dari cahaya matahari mengenai sel surya, energi foton membebaskan elektron-elektron dalam sambungan semikonduktor (Bumi Energi Surya, 2023).
Pergerakan Pembawa Muatan:
- Elektron bergerak menjauhi sisi negatif (N-type)
- Hole bergerak menjauhi sisi positif (P-type)
- Pergerakan ini menghasilkan arus listrik ketika dihubungkan dengan beban (Solar Kita, 2023)

Intensitas Cahaya: Semakin tinggi intensitas radiasi matahari, semakin besar arus dan tegangan yang dihasilkan (Ayub dkk., 2021).
Temperatur: Kenaikan temperatur akan mengurangi tegangan yang dihasilkan. Sebagai contoh di Surabaya, terjadi pengurangan tegangan sebesar -111.05V pada panel surya jenis monokristalin akibat kenaikan temperatur (Ayub dkk., 2021).

Ayub, M., Hakim, M., & Nurul, H. (2021). Pengaruh temperatur/suhu terhadap tegangan yang dihasilkan panel surya jenis mono. Neliti. Diakses dari https://www.neliti.com/id/publications/453464/pengaruh-temperatursuhu-terhadap-tegangan-yang-dihasilkan-panel-surya-jenis-mono.
Pradana, R. (2018). Studi Performa Sel Surya. (Tesis Magister, Institut Teknologi Sepuluh Nopember). Diakses dari https://repository.its.ac.id/41967/1/1115201008-Master_Thesis.pdf.
Utomo, A. (2012). Performa Sel Surya. Diakses dari https://lib.ui.ac.id/file?file=digital%2Fold11%2F124980-R040854-Performa+sel-Literatur.pdf.
Solar Kita. (2023). Panel surya terbuat dari apa? Ketahui proses pembuatan dan cara kerjanya. Diakses dari https://www.solarkita.com/blog/panel-surya-terbuat-dari-apa-ketahui-proses-pembuatan-dan-cara-kerjanya.
Bumi Energi Surya. (2023). Sel surya (Solar Cell): Pengertian dan prinsip kerja. Diakses dari https://bumienergisurya.com/sel-surya-solar-cell-pengertian-dan-prinsip-kerja/.
Coursera. (2023). Electricity and circuits. Dalam Solar Energy System Design. Diakses dari https://www.coursera.org/learn/solar-energy-system-design/lecture/tMmqX/electricity-and-circuits.