Panel surya akan memproduksi listrik secara maksimal pada kondisi cerah dan panas. Dan meski tetap bisa bekerja pada cuaca mendung, hasilnya tak maksimal. Sebabnya, komponen photovoltaic memerlukan partikel cahaya untuk menghasilkan cahaya.

Partikel cahaya yang dimaksud berupa foton. Tergantung pada kondisi cahaya, foton akan meningkat jumlahnya pada kondisi cerah dan panas. Sebaliknya, foton berkurang jumlahnya saat mendung.

Idealnya, panel surya harus terpapar cahaya matahari langsung setidaknya 4 jam per hari untuk menghasilkan daya yang cukup. Tapi, bagaimana sebenarnya cara kerja panel surya?

Cara Kerja Panel Surya

Panel surya tersusun dari banyak lapisan sel semi konduktor yang terbuat dari material silikon. Jadi saat cahaya menyinari lapisan ini, arus listrik baru akan dihasilkan. Lebih lengkapnya, berikut tahapannya.

1. Sinar Mengaktifkan Panel

Untuk menangkap sinar matahari, sistem menggunakan panel yang terbuat dari material silikon yang berisi sel photovoltaic. Panel sebenarnya tak hanya berisi silikon, tapi ada beberapa material lain dalam satu rangkaian.

Selain lembaran silikon, panel terdiri dari metal frame, kabel, dan casing kaca yang dikelilingi oleh film khusus. Untuk hasil maksimal, panel diletakkan bersama sesuai urutan serinya lalu ditempatkan di atap atau area terbuka lain.

Posisi yang terbuka memudahkan sel photovoltaic menangkap sinar matahari yang mengandung foton, yang selanjutnya akan diproses.

2. Sel Memproduksi Arus Listrik

Sel tersebut sebenarnya tidak memerlukan sinar matahari langsung, dan bahkan tetap berfungsi pada cuaca mendung. Tapi, semakin panas sinar matahari, semakin banyak listrik yang bisa diproduksi.

Tiap sel dirangkai dari dua lapis semikonduktor yang tipis, satu lapisan untuk arus listrik positif dan satu lagi untuk arus listrik negatif.

Saat sinar matahari mengenai sel photovoltaic, ini akan memberi energi pada sel dan memaksa elektron melepaskan diri dari atom dalam lapisan semikonduktor. Elektron yang terlepas kemudian secara konstan bergerak mengelilingi lapisan semikonduktor.

Pergerakan konstan kemudian memicu terjadinya medan listrik, yang selanjutnya menghasilkan arus listrik dalam bentuk DC (direct current).

3. Arus Listrik Dikonversi

Sampai pada tahap ini, panel surya sudah beroperasi dan mampu menghasilkan listrik meski masih berjenis DC, yang mana bukan jenis arus listrik yang biasa digunakan untuk berbagai keperluan.

Karena listrik untuk peralatan rumah tangga berjenis AC (alternating current), sebuah inverter harus diterapkan guna mengubah arus DC menjadi AC. Inverter merupakan perangkat yang berfungsi untuk mengkonversi arus listrik DC menjadi AC.

Pada rangkaian panel surya yang lebih modern, inverter sudah menjadi satu kesatuan sistem yang sering dipasangkan langsung dengan panel. Listrik yang sudah dikonversi kemudian bisa digunakan langsung untuk menghidupi semua alat elektronik.

4. Listrik Menghasilkan Daya

Saat listrik sudah diubah dari DC ke AC, arus kemudian didistribusikan ke berbagai peralatan rumah tangga untuk memberi daya.

Cara kerjanya tak beda jauh dengan listrik yang disalurkan pemerintah, jadi tak perlu mengubah instalasi listrik dalam rumah jika ingin beralih ke panel surya. Penggunaannya bahkan bisa disandingkan dengan listrik dari sumber lain, baik dari genset atau PLN.

Terutama jika memerlukan daya lebih, atau untuk mengantisipasi pemadaman listrik, panel surya bisa digunakan secara bersamaan.

5. Meteran Listrik

Masalah umum terkait panel surya yaitu saat musim penghujan, yang mana sinar matahari tidak terlalu bisa diandalkan. Panel surya juga tak bisa memanen foton yang merupakan material utama.

Atau sebaliknya, saat matahari bersinar terus, hasil panen akan melimpah dan tak jarang terjadi surplus daya. Dari sini, alat pengatur daya diperlukan, biasanya berupa meteran listrik atau sejenisnya.

Alat ini akan mengatur daya dari dua arah yang berbeda, dari sumbernya dan penggunaannya. Pada dasarnya, alat tersebut akan menyeimbangkan pemakaian listrik yang dihasilkan panel surya.

Pertimbangan Memilih Panel Surya

Untuk mendapatkan produk terbaik yang mampu bertahan lama dan memproduksi listrik sesuai kapasitas yang diperlukan, terdapat sejumlah poin yang harus dipertimbangkan.

1. Spesifikasi

Panel surya tersedia dalam beberapa spek berbeda yang mengindikasikan kemampuan berbeda. Memilih spek yang tepat memang membingungkan, tapi ini penting jika ingin mendapat panel surya yang tepat sesuai kebutuhan.

2. Harga

Harga panel surya dipengaruhi banyak aspek seperti kapasitas, komponen, merek, dan lainnya. Yang harus dipahami, panel surya yang ditawarkan seringnya hanya berupa ‘panel’ saja, bukan dengan komponen lain dan instalasinya.

3. Efisiensi

Konversi listrik yang dihasilkan panel surya secara umum mencapai 50%, itu jika mengacu pada tulisan yang tertera di label kemasan. Pada faktanya, tingkat efisiensi konversi listrik hanya mencapai 15%, paling tinggi hanya 21%.

4. Kualitas dan Garansi

Kualitas tinggi akan memastikan panel surya tetap beroperasi selama mungkin, bahkan sampai 20-30 tahun ke depan untuk jenis terbaik di pasaran. Persoalannya, kualitas terbaik akan datang dengan harga tinggi. Jadi, pastikan untuk mencari panel surya yang menawarkan garansi sebagai antisipasi jika ada satu komponen yang harus diganti.

5. Tampilan

Dalam satu sistem panel surya terdiri dari beberapa panel, yang nantinya dirangkai menjadi satu. Dalam bentuk yang standar, panel surya berbentuk persegi.

Tapi rumah yang berkontur jelas butuh desain panel berbeda, dan ini harus menjadi pertimbangan. Panel surya fleksibel memang tersedia, tapi harganya jelas jauh lebih tinggi.

Panel surya saat ini dimanfaatkan untuk berbagai keperluan karena manfaatnya, baik untuk menyuplai listrik rumah tangga atau perusahaan. Salah satunya pemimpin industri internet, Google, yang memanfaatkan panel surya di kantor pusatnya di California.