solar energy conversion technologies

7/23/2019 Solar Energy Conversion Technologies

http://slidepdf.com/reader/full/solar-energy-conversion-technologies 1/17

Solar EnergyConversion Technologies



Solar Radiation

•

Radiasi matahari adalah gelombang elektromagnetik yang dipancarpermukaan Matahari yang berasal dari sebagian besar matahari di mfusi mengkonversi atom hidrogen menjadi helium. Setiap detik 3.!energi nuklir dilepaskan oleh inti Matahari. 'uks energi nuklir dengadiubah menjadi energi panas dan diangkut ke permukaan bintang didirilis dalam bentuk radiasi elektromagnetik. (epadatan daya yang doleh Matahari adalah urutan dari %)M* + m$ ,"3-#* + m$ mencapaatmosfer bumi tanpa penyerapan yang signikan dalam ruang. (uan

terakhir disebut konstanta surya.• Spektral jangkauan radiasi matahari sangat besar dan mencakup pa

gelombang nanometric dari gamma dan sinar,/ melalui panjang gelmetrik gelombang radio. Energi 'uks dibagi merata di antara tiga kaspektral besar. 0ltraviolet 102 radiasi 14 5)##nm menyumbang ku!6 dari total7 cahaya tampak 128S 1)##nm 54 5-##nm untuk 3!6inframerah 18R untuk sekitar 9$6.



• Radiasi matahari merupakan sumber daya energdapat diperbarui yang telah digunakan oleh umamanusia di seluruh usia. Teknologi surya sudah

digunakan oleh peradaban kuno untuk pemanaspendingin tempat tinggal dan untuk pemanasanRenaissance; konsentrasi radiasi matahari itu disecara terus menerus dan pada abad ke,"! mesmekanik pertama berbasis solar, dibangun. <eneefek fotovoltaik oleh =ec>uerel di "3! dan pensel fotovoltaik pertama di a?al "!9#,an membupandangan baru tentang penggunaan energi suuntuk produksi listrik. Sejak itu; evolusi teknologberlanjut pada tingkat belum pernah terjadisebelumnya. Saat ini; terdapat banyak sekali tek

tenaga surya; dan photovoltaics telah mendapatenin katan saham selama $# tahun terakhir.



•

:ari "%$<* dari radiasi matahari mencapai bumi; %<*membentur permukaan dalam bentuk langsung 1-96 daterdifusi 1$96. (ualitas energi radiasi terdifusi lebih rend1-9;$6 dari konten energi bukannya !3;$6 untuk cahayalangsung; dengan konsekuensi pada jumlah pekerjaan yadiekstraksi dari itu. 3<* membentur benua dan e/ergi t#.#"T* diperkirakan akan hancur selama pengumpulan d

penggunaan radiasi surya untuk jasa energi. Estimasi ini penggunaan photovoltaics dan tanaman panas matahari produksi listrik dan air panas. <erkiraan serupa ditunjukkaenergi angin 1#.#%T*; kemiringan termal laut 1belumdimanfaatkan untuk energy produksi; dan energi listrik t1#.3%T*.



Energi surya sebagai aspeklingkungan•

Energi surya dipromosikan sebagai teknologi pasenergi berkelanjutan karena sifat dapat diperbahdari radiasi matahari dan kemampuan sistem koenergi surya untuk menghasilkan gas rumah kaclistrik selama masa hidup mereka. @amun; kebuenergi dan dampak lingkungan dari pembuatan <2 dapat lebih dikurangi; meskipun analisis terbenergi dan karbon siklus untuk teknologi <2 menbah?a peningkatan yang kuat dibuat baik dalamenergi dan carbon paybacks.



Solar technologies overview



•

=erbagai macam teknologi surya memiliki potenmenjadi komponen besar energy portfolio masa Teknologi pasif digunakan untuk penerangan daruangan dan pemanasan bangunan dan air untukeperluan rumah tangga. &uga; berbagai teknolodigunakan untuk mengubah energi matahari me

berbagai energi carrier untuk pemanfaatan lebih



<hoton,to,Electric EnergyConversion•

<erangkat photovoltaics langsung mengubah enfoton menjadi listrik langsung dari cahaya yang <erangkat ini menggunakan bahan semikonduktanorganik atau organik yang menyerap foton deenergi yang lebih besar dari celah pita mereka umempromosikan energi carrier ke pita konduksi.

<asangan elektron,lubang; atau e/citons untuksemikonduktor organik; selanjutnya dipisahkan dbiaya yang dikumpulkan pada elektroda untukpembangkit listrik.



• :alam perangkat fotovoltaik terbuat dari semikonduktoanorganik; pemisahan muatan didorong oleh medan lis

diciptakan di persimpangan p,n. Akibatnya; esiensi mditentukan oleh kemampuan pemba?a minoritasphotogenerated mencapai persimpangan p,n sebelummengkombinasikan dengan pemba?a mayoritas di sebbesar materi. :engan demikian; sifat massal seperti krdan kemurnian kimia sering mengontrol esiensi peran

• <engoperasian photovoltaics organik 1B<2s secara funberbeda. Bptik dan sifat elektronik bahan semikonduktorganik ditentukan oleh orbital molekul yang dibangunpenjumlahan orbital atom individu dalam molekul.



• photovoltaic tenaga matahari melibatkan pembangkit listrik dari cahaya. Raproses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor yang dapat disesuaikanmelepas elektron; pertikel bermuatan negative yang membentuk dasar listrik

• =ahan semi konduktor yang paling umum dipakai dalam sel photovoltaic adamulticrystalline silikon; sebuah elemen yang umum ditemukan di pasir. Sephotovoltaic mempunyai paling tidak dua lapisan semi konduktor seperti itu; bermuatan positif dan satu bermuatan negatif. (etika cahaya bersinar pada skonduktor; lading listrik menyeberang sambungan diantara dua lapisan meny

listrik mengalir; membangkitkan arus :C. Makin kuat cahaya; makin kuat ali

• Sistem photovoltaic tidak membutuhkan cahaya matahari yang terang untukSistem ini juga membangkitkan listrik di saat hari mendung; dengan energi ksebanding ke berat jenis a?an. =erdasarkan pantulan sinar matahari dari a?mendung dapat menghasilkan angka energi yang lebih tinggi dibandingkan sbiru sedang yang benar,benar cerah.



• Saat ini; sudah menjadi hal umum piranti kecil; seperti kalkulator; menggusel yang sangat kecil. <hotovoltaic juga digunakan untuk menyediakan listyang tidak terdapat jaringan pembangkit tenaga listrik. (ami telah mengemlemari pendingin; yang bernama Solar Chill yang dapat berfungsi dengan ematahari. Setelah dites; lemari pendingin ini akan digunakan oleh organisakemanusiaan untuk membantu menyediakan vaksin di daerah tanpa listriksetiap orang yang tidak ingin bergantung dengan tenaga listrik untuk menmakanan mereka. <enggunaan sel photovoltaic sebagai desain utama olehsemakin meningkat. Sebagai contoh; atap ubin atau slites solar dapat men

bahan atap konvsional. Modul lm yang 'eksibel bahkan dapat diintegrasikatap vaulted; ketika modul semi transparan menyediakan percampuran yaantara bayangan dengan sinar matahari. Sel photovoltaic juga dapat digunmenyediakan tenaga maksimum ke gedung pada saat hari di musim panassistem AC membutuhkan energi yang besar; hal itu membantu mengurangmaskimum elektik.=aik dalam skala besar maupun skala kecil photovoltaicmengantarkan tenaga ke jaringan listrik; atau dapat disimpan dalam selny



<hoton,to,Termal Energy Conve

•

Teknologi panas surya mengubah energi cahayalangsung menjadi energi panas dengan mengguperangkat concentrator. Sistem ini mencapai suhbeberapa ratus derajat dengan e/ergi terkait tinDistrik kemudian dapat diproduksi dengan

menggunakan berbagai strategi termasuk mesin1misalnya mesin Stirling dan alternator; ekstrakelektron langsung dari perangkat termionik; EfekSeebeck di generator thermoelectric; konversi cayang dipancarkan oleh tubuh panas melalui pera

thermophotovoltaic; dan konversi energi kinetik



<hoton,to,Chemical EnergyConversion•

<roses photosynthetic; photoelectrochemical; thdan thermochemical. :igunakan untuk mengubaenergi matahari menjadi energi kimia untukpenyimpanan energi dalam bahan bakar kimia ,misalnya amonia; metana; atau hidrogen sebab ini memiliki potensi terbesar dalam hal produksi

dengan keuntungan energi dan lingkungan yangdibandingkan dengan proses teknis konvensionaantara proses yang paling signikan untuk produhidrogen yang langsung membelah air surya di sfotoelektrokimia atau berbagai siklus termokimia

dua langkah air membelah siklus menggunakan redoks n + nB.



• :alam teknologi termokimia; 'uks surya terkonsentrasi d

untuk menghasilkan tinggi suhu yang diperlukan untuk mreaksi endotermik seperti produksi syngas dari gas alam;dekomposisi termal air; dan pemisahan air melalui siklus suhu tinggi. =eberapa sistem biologis 1ganggang; bakterimenghasilkan hidrogen dalam kegiatan metabolisme mer<enelitian di bidang ini bertujuan mengatasi sensitivitas odari sistem enFim hidrogen berkembang dan meningkatk

produksi hidrogen. Secara paralel; sistem biomimetik seddiselidiki. Sistem ini mampu menyerap cahaya; memisahbiaya; dan bertindak sebagai katalis untuk reduksi air. =ioyang dapat dianggap sebagai bentuk penyimpanan bahauntuk energi surya

solar energy conversion technologies

Documents