Panel sel surya, panel listrik surya, modul foto-voltaik (PV) atau panel surya adalah rakitan sel foto-voltaik yang dipasang dalam kerangka untuk instalasi. Panel surya menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi untuk menghasilkan listrik arus searah. Kumpulan modul PV disebut panel PV, dan sistem panel PV disebut array. Susunan sistem fotovoltaik memasok listrik tenaga surya ke peralatan listrik.

Sumber : 

https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_panel

Theory and construction

Pada tahun 1839, kemampuan beberapa bahan untuk membuat muatan listrik dari paparan cahaya pertama kali diamati oleh fisikawan Prancis Edmond Becquerel.[1]

Meskipun panel surya awal ini terlalu tidak efisien bahkan untuk perangkat listrik sederhana, mereka digunakan sebagai instrumen untuk mengukur cahaya.[2]

Pengamatan oleh Becquerel tidak direplikasi lagi sampai tahun 1873, ketika insinyur listrik Inggris Willoughby Smith menemukan bahwa muatan dapat disebabkan oleh cahaya yang mengenai selenium. Setelah penemuan ini, William Grylls Adams dan Richard Evans Day menerbitkan "Aksi cahaya pada selenium" pada tahun 1876, menjelaskan eksperimen yang mereka gunakan untuk mereplikasi hasil Smith.[1][3]

Pada tahun 1881, penemu Amerika Charles Fritts menciptakan panel surya komersial pertama, yang dilaporkan oleh Fritts sebagai "terus menerus, konstan dan kekuatan yang cukup besar tidak hanya dengan paparan sinar matahari tetapi juga redup, siang hari menyebar." [4] Namun, ini panel surya sangat tidak efisien, terutama dibandingkan dengan pembangkit listrik berbahan bakar batubara.

Pada tahun 1939, Russell Ohl menciptakan desain sel surya yang digunakan di banyak panel surya modern. Dia mematenkan desainnya pada tahun 1941.[5]

Pada tahun 1954, desain ini pertama kali digunakan oleh Bell Labs untuk membuat sel surya silikon komersial pertama.[1] Pada tahun 1957, Mohamed M. Atalla mengembangkan proses pasif permukaan silikon dengan oksidasi termal di Bell Labs.[6][7] Proses pasif permukaan sejak itu sangat penting untuk efisiensi sel surya.

Array modul PV
Satu modul surya hanya dapat menghasilkan daya dalam jumlah terbatas; kebanyakan instalasi berisi beberapa modul yang menambahkan tegangan atau arus ke kabel dan sistem PV. Sistem fotovoltaik biasanya mencakup serangkaian modul fotovoltaik, inverter, paket baterai untuk penyimpanan energi, pengontrol muatan, kabel interkoneksi, pemutus sirkuit, sekering, sakelar pemutus, pengukur tegangan, dan opsional mekanisme pelacakan surya. Peralatan dipilih dengan cermat untuk mengoptimalkan keluaran, penyimpanan energi, mengurangi kehilangan daya selama transmisi daya, dan konversi dari arus searah ke arus bolak-balik.

Modul surya pintar
Artikel utama: Modul pintar dan mikro-inverter surya
Beberapa perusahaan telah mulai menanamkan elektronik ke dalam modul PV. Hal ini memungkinkan melakukan MPPT untuk setiap modul secara individual, dan pengukuran data kinerja untuk pemantauan dan deteksi kesalahan pada tingkat modul. Beberapa dari solusi ini menggunakan pengoptimal daya, teknologi konverter DC-ke-DC yang dikembangkan untuk memaksimalkan panen daya dari sistem fotovoltaik surya. Pada sekitar 2010, elektronik tersebut juga dapat mengkompensasi efek bayangan, di mana bayangan jatuh di bagian modul menyebabkan output listrik dari satu atau lebih string sel dalam modul jatuh ke nol, tetapi tidak memiliki output dari seluruh modul jatuh ke nol.

Interkoneksi modul

Contoh koneksi, dioda pemblokiran ditempatkan secara seri dengan setiap modul string, sedangkan dioda bypass ditempatkan secara paralel dengan modul.
Sambungan listrik modul dibuat dengan kabel penghantar yang mengambil arus dari modul dan berukuran sesuai dengan peringkat arus dan kondisi gangguan.

Panel biasanya dihubungkan secara seri dari satu atau lebih panel untuk membentuk string untuk mencapai tegangan output yang diinginkan, dan string dapat dihubungkan secara paralel untuk memberikan kemampuan arus (ampere) yang diinginkan dari sistem PV.

Dioda pemblokiran dan bypass dapat digabungkan dalam modul atau digunakan secara eksternal, untuk menangani naungan susunan parsial, untuk memaksimalkan keluaran. Untuk koneksi seri, dioda bypass ditempatkan secara paralel dengan modul untuk memungkinkan arus melewati modul berbayang yang akan menjadi resistansi tinggi. Untuk koneksi paralel, dioda pemblokiran dapat ditempatkan secara seri dengan setiap string modul untuk mencegah impedansi internal string yang diarsir dari hubungan pendek string lain.

konsentrator
Beberapa modul PV surya khusus termasuk konsentrator di mana cahaya difokuskan oleh lensa atau cermin ke sel yang lebih kecil. Hal ini memungkinkan penggunaan sel dengan biaya tinggi per satuan luas (seperti galium arsenida) dengan cara yang hemat biaya. [rujukan?]