3 Alat Konversi Energi Listrik

 

Panel Surya

Sel surya atau solar sel adalah suatu elemen aktif yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik, dengan prinsip yang disebut efek photovoltaic. Sel surya terbuat dari keping (wafer) bahan semikonduktor dengan kutub positif dan negatif, sama dengan dioda hanya permukaannya dibuat luas seupaya bisa menagkap cahaya matahari sebanyak mungkin.

Prinsip kerja sel surya ini dimulai dari partikel yang disebut “Foton”, Foton adalah partikel sinar matahari yang sangat kecil, dan juga partikel matahari tersebut meghatam atom semikonduktor sel surya sehingga dapat menimbulkan energi yang besar untuk memisahkan elektron dari struktur atomnya, elektorn yang terpisah dan bermuatan negatif tersebut akan bebas bergerak pada daerah pita konduksi dari material semi konduktor, sehingga atom yang kehilangan elektron tersebut kekosongan pada strukturnya, kekosongan tersebut dinamakan “Hole” dengan muatan positif.

Daerah Semi konduktor dengan elektron bebas ini bersifat negatif dan bertindak sebagai Pendonor elektron, daerah semi konduktor ini disebut dengan Semi konduktor tipe N. Sedangkan daerah semi konduktor dengan Hole bersifat Positif dan bertindak sebagai Penerima elektron yang dinamakan dengan Semikonduktor tipe PDI persimpangan daerah Positif dan Negatif akan menimbulkan energi yang mendorong elektron dan hole untuk bergerak ke arah yang berlawanan. Elektron akan bergerak menjauhi daerah Negatif sedangkan Hole akan bergerak menjauhi daerah Positif.

Generator 

Bagian-bagian Generator terdiri dari :

l  Rangka Stator

Rangka stator yaitu badan atau body utama daru sebuah generator, biasanya terbuat dari baja.

l  Stator

Stator yaitu bagian yang menempel ke rangka generator dan ada lilitan stator yang nantinya berfungsi sebagai induksi gaya gerak listrik (GGL). Stator sendiri terbuat dari bahan Ferromagnetik yang disusun berlapis dan ada alur buat lilitan pada stator tersebut.

l  Rotor

Rotor yaitu bagian generator yang berputar dan ada kutub magnet dengan lilitanya yang terbuat dari tembaga.

l  Slip Ring

Slip ring ini bentuknya seperti cincin dan terdiri dari 2 buah ikat yang berputar bersamaan dengan rotor dan poros generator, biasanya terbuat dari bahan tembaga atau kuningan. Bagian itulah yang berfungsi buat mentransfer listrik dari sebuah rotor.

 

(Sumber : www.autoexpose.org)

Generator terbagi menjadi dua jenis yaitu Generator AC dan DC, Perbedaan kedua generator tersebut adalah generator AC mempunya 2 buah slip rings yang tidak saling bersentuhan sehingga ketika kumparan berputar maka akan menghasilkan arus bolak-balik atau listrik AC secara terus menerus. Sementara pada generator DC juga memiliki sebuh kumparan dengan dua buah ujung, ujung positif dan ujung negatif. Namun tidak ada slip ring, melainkan ada dua buah brush yang terletak dibagian kiri dan kanan. Perbedaannya dengan generator AC, kedua ujung kumparan secara bergantian akan menyentuh kedua brush. Jadi, aliran arus negatif dan positif akan dipisahkan oleh kedua brush ini, sehingga timbulah aliran listrik searah atau listrik DC.

 

Adapun prinsip kerja Generator adalah sebagai berikut, Saat generator listrik berputar dan memotong medan magnet sehingga terjadi induksi/gaya gerak listrik (GGL) yang dikonversikan kedalam bentuk pergerakan elektron. Setiap pergerakan suut coil atau kumparan akan membentuk muatan listrik positif dan muatan listrik negatif. Putaran penuh generator akan menghasilkan satu sinyal sinus penuh, itu juga alasannya kenapa arus AC disebut arus bolak-balik. Karena, memang dibentuk oleh muatan listrik positif dan negatif secara konstan bergantian positif dan negatifnya.

 

Generator bisanya digunakan untuk pembangkit tenaga angin, air bahkan nuklir karena generator akan bergerak jika ada tekanan yang menyebabkan baling baling pada generator tersebut berputar sehingga menghasilkan aliran listrik.

Generator termoelektrik

Generator termoelektrik merupakan teknologi pembangkit listrik yang bekerja menggunakan efek Seebeck dengan mengubah perbedaan temperatur pada material semikonduktor menjadi energi listrik. Komponen utama dalam generator termoelektrik adalah material semikonduktor yang terdiri dari p-type dan n-type. Material semikonduktor yang kekurangan elektron adalah p-type sedangkan material semikonduktor yang kelebihan elektron adalah n-type. Komponen lainnya adalah material isolator listrik seperti keramik (substrat silikon), heat sink dan konduktor listrik.

Prinsip kerja dari termoelektrik adalah dengan berdasarkan Efek Seebeck yaitu "jika 2 buah logam yang berbeda disambungkan salah satu ujungnya, kemudian diberikan suhu yang berbeda pada sambungan, maka terjadi perbedaan tegangan pada ujung yang satu dengan ujung yang lain" ( Muhaimin, 1993).

Untuk keperluan pembangkitan lisrik tersebut umumnya bahan yang digunakan adalah bahan semikonduktor. Semikonduktor adalah bahan yang mampu menghantarkan arus listrik namun tidak sempurna. Semikonduktor yang digunakan adalah semikonduktor tipe n dan tipe p. Bahan semikonduktor yang digunakan adalah bahan semikonduktor ekstrinsik. Terdapat tiga sifat bahan termoelektrik yang penting, yaitu Koefisien Seebeck, Konduktifitas panas, dan Resistivitas.

Share this post