Material Semikonduktor Tipe P dan Tipe N Panel surya

 

1. Material Panel Surya

Ketika sejumlah energi listrik diterapkan, ikatan elektronik pada atom-atom yang tersusun dalam kristal semikonduktor terputus, dan proses pembangkitan listrik akan terjadi. Salah satu bahan semikonduktor yang biasa digunakan dalam sel surya adalah silikon kristal, galium arsenida, dan kadmium tellurida. Semikonduktor dibagi menjadi semikonduktor intrinsik dan semikonduktor ekstrinsik. Semikonduktor intrinsik adalah semikonduktor yang tidak didoping. Semikonduktor ekstrinsik adalah semikonduktor yang didoping, sehingga dapat berupa semikonduktor tipe-n dengan elektron pembawa mayoritas atau semikonduktor tipe-p dengan lubang pembawa mayoritas. Prinsip kerja bahan semikonduktor akan dijelaskan di bawah ini:.(Evrita Lusiana Utari, 2017).

2. Semikonduktor Tipe P dan Tipe N.

Gambar 2.5 merupakan unsur kristal yang memiliki lubang atom dan eletron bebas pada bahan semikondutor tipe-p dan tipe-n

Gambar Semikonduktor tipe-p (kanan), semikonduktor tipe-n (kiri)

     Arsenik adalah unsur golongan kelima, sehingga atom arsenik menyimpan tempat antara atom silikon, menghasilkan elektron bebas dalam bahan campuran. Elektron bebas bermula dari elektron yang berlebihan dimiliki arsenik di lingkungan sekitarnya (dalam hal ini, bahan silikon). Semikonduktor jenis ini dinamakan semikonduktor tipe-n. ditambahkan oleh unsur golongan ketiga adalah boron, maka kurangnya elektron valensi boron dibandingkan dengan silikon mengakibatkan munculnya lubang muatan positif pada semikonduktor tersebut. Semikonduktor ini dinamakan semikonduktor tipe-p (Evrita Lusiana Utari, 2017).

3.  Sambungan tipe P-N

Saat menghubungkan semikonduktor tipe-p dan tipe-n maka akan terjadi penyebaran lubang tipe-p ke tipe-n. dan penyebaran electron tipe-n menuju tipe-p. penyebaran tersebut akan meninggalkan area yang lebih positif pada batas tipe-n dan area lebih negative pada batas tipe-p. Perbedaan muatan pada sambungan p-n disebut zona penipisan, yang menghasilkan medan listrik dapat mencegah difusi lebih lanjut. Medan listrik menyebabkan munculnya arus drift. Arus hanyut adalah menghasilkan arus karena munculnya medan listrik. Namun arus ini harus diseimbangkan dengan arus difusi, sehingga tidak ada arus yang mengalir pada semikonduktor p-n junction secara keseluruhan (Nur Adi Pratama, 2017).

     Seperti yang diketahui, elektron adalah unsur butir bermuatan yang mempengaruhi oleh medan listrik. Adanya medan listrik pada elektron menyebabkan elektron bergerak. Hal ini dilakukan pada sel surya yang terhubung dengan p-n, yaitu dengan membangkitkan medan listrik pada sambungan p-n, sehingga elektron dapat mengalir karena adanya medan listrik tersebut (Nur Adi Pratama, 2017).

Share this post