Prinsip Kerja Sel Surya Silikon
Semikonduktor
tipe-n bisa didapatkan dengan mendoping silikon dengan unsur dari
golongan V sehingga terdapat kelebihan elektron valensi dibanding atom
sekitar. Sedangkan semikonduktor tipe-p diperoleh dengan doping oleh
golongan III sehingga elektron valensinya kurang satu dari atom sekitar.
Daerah yang ditinggalkan elektron ini disebut dengan hole. Ketika kedua
material tersebut mengalami kontak, maka kelebihan elektron dari tipe-n
akan berdifusi ke tipe-p sehingga area doping-n akan bermuatan positif
sedangkan area doping-p akan bermuatan negatif. Medan elektrik yang
terjadi antara keduanya mendorong elektron kembali ke daerah-n dan hole
ke daerah-p. Pada proses ini terbentuklah p-n junction.
Pada
saat cahaya mengenai permukaan silikon pada sel surya, ada beberapa hal
yang mungkin terjadi. Pertama, foton akan menembus silikon. Hal ini
biasanya terjadi pada foton yang memiliki energi yang rendah. Kedua,
foton akan dipantulkan oleh permukaan. Ketiga, foton akan diserap oleh
silikon. Ketika foton diserap oleh silikon, maka hal tersebut dapat
menyebabkan timbulnya panas maupun membentuk pasangan elektron-hole yang
terjadi ketika energi foton yang datang lebih tinggi daripada lebar
pita energi silikon. Apabila ditempatkan hambatan pada terminal sel
surya, maka elektron dari area-n akan kembali ke area-p sehingga arus
akan mengalir.
Pemanfaatan
energi surya sangat menjanjikan bagi pengembangan energi terbarukan di
negara-negara yang berada di sekitar garis khatulistiwa. Sumber energi
fosil yang semakin menipis, sangat mendesak penggantian pemanfaatan
energi lain yang lebih memiliki prospek di masa mendatang.
