Lampu surya

Lampu surya juga dikenal sebagai lampu surya atau lentera surya, adalah sistem pencahayaan yang terdiri dari lampu LED, panel surya, baterai, pengontrol biaya dan mungkin juga ada inverter. Lampu beroperasi pada listrik dari baterai, dibebankan melalui penggunaan panel fotovoltaik surya.

Pencahayaan rumah tangga bertenaga surya dapat menggantikan sumber cahaya lainnya seperti lilin atau lampu minyak tanah. Lampu surya memiliki biaya operasi yang lebih rendah daripada lampu minyak tanah karena energi terbarukan dari matahari bebas, tidak seperti bahan bakar. Selain itu, lampu surya tidak menghasilkan polusi udara dalam ruangan tidak seperti lampu minyak tanah. Namun, lampu surya umumnya memiliki biaya awal yang lebih tinggi, dan merupakan ketergantungan cuaca.

Lampu surya untuk digunakan dalam situasi pedesaan sering memiliki kemampuan menyediakan pasokan listrik untuk perangkat lain, seperti untuk mengisi daya ponsel. Investor Amerika telah bekerja untuk mengembangkan lentera surya $ 10 / unit untuk penggantian lampu minyak tanah.

Sejarah

Pangsa pasar global dalam hal produksi tahunan oleh teknologi PV sejak tahun 1990

Beberapa photovoltaics surya menggunakan panel silikon monokristalin atau polikristalin, sementara teknologi baru telah menggunakan sel surya film tipis. Karena sel surya modern diperkenalkan pada tahun 1954 ATBell Labs, kemajuan dalam efisiensi sel surya pada konversi cahaya menjadi daya listrik, dan teknik manufaktur modern yang dikombinasikan dengan efisiensi skala telah menyebabkan pertumbuhan fotovoltaik internasional.

Pada 2016, lampu LED hanya menggunakan sekitar 10% dari energi yang dibutuhkan lampu pijar. Efisiensi dalam produksi lampu LED telah menyebabkan peningkatan adopsi sebagai alternatif pencahayaan listrik lainnya.

Komponen

Seluruh struktur lampu surya ditunjukkan pada Gambar 2.

Panel surya

Panel surya terbuat dari silikon, bahan semikonduktor. Sel surya memiliki dua lapisan silikon yang berbeda. Lapisan yang lebih rendah memiliki lebih sedikit elektron dan karenanya memiliki sedikit muatan positif karena sifat muatan negatif dari elektron. Selain itu, lapisan atas memiliki lebih banyak elektron dan memiliki muatan yang sedikit negatif. Hambatan potensial dibuat antara dua lapisan ini.

Ketika aliran partikel cahaya disebut foton masuk, mereka menyerahkan energi mereka kepada atom-atom di silikon. Ini mempromosikan satu elektron dari ikatan kovalen ke tingkat energi berikutnya dari lapisan atas ke lapisan bawah. Promosi elektron ini memungkinkan gerakan freer dalam kristal yang menghasilkan arus. Lebih banyak cahaya bersinar, lebih banyak elektron bergerak di sekitar karenanya semakin banyak aliran arus. Proses ini disebut fotovoltaik dan efek fotolistrik.Fotovoltaic langsung mengubah sinar matahari menjadi listrik.

Panel surya terbuat dari lapisan bahan yang berbeda, seperti yang dapat Anda lihat pada Gambar 2, dalam urutan kaca, merangkum, sel kristal, enkapsulat, lembar belakang, kotak persimpangan dan bingkai. Enkapsulat mengusir kelembaban dan kontaminan yang dapat menyebabkan masalah.

Gambar 2

Baterai

Baterai biasanya ditempatkan dalam kotak logam atau plastik. Di dalam kasus ini adalah elektroda termasuk katoda dan anoda di mana reaksi kimia terjadi. Pemisah juga ada di antara katoda dan anoda yang menghentikan elektroda yang bereaksi bersama pada saat yang sama dengan memungkinkan muatan listrik mengalir bebas di antara keduanya. Terakhir, kolektor melakukan muatan dari baterai ke luar.

Baterai di dalam lampu surya biasanya menggunakan teknologi gel elektrolit dengan kinerja tinggi dalam pemakaian mendalam, untuk memungkinkan penggunaan dalam rentang ekstrem suhu. Ini juga dapat menggunakan asam timbal, hidrida logam nikel, kadmium nikel, atau lithium.

Bagian dari lampu ini menghemat energi dari panel surya dan menyediakan daya bila diperlukan pada malam hari ketika tidak ada energi cahaya yang tersedia.

Secara umum, efisiensi konversi energi fotovoltaik terbatas karena alasan fisik. Sekitar 24% dari radiasi matahari dari panjang gelombang panjang tidak diserap. 33% adalah panas yang hilang dari lingkungan, dan kerugian lebih lanjut sekitar 15-20%. Hanya 23% yang diserap yang berarti baterai adalah bagian penting dari lampu surya.

Pengontrol biaya

Bagian ini mengontrol sistem kerja seluruh muatan baterai melindungi. Ini memastikan, dalam keadaan apa pun termasuk kondisi cuaca ekstrim dengan perbedaan suhu yang besar, baterai tidak overcharge atau lebih dari debit dan merusak baterai lebih jauh.

Bagian ini juga mencakup bagian tambahan seperti pengendali cahaya, waktu controller, suara, kompensasi suhu, perlindungan pencahayaan, perlindungan polaritas terbalik dan AC switch transfer yang menjamin sensitif beban back-up bekerja normal ketika outage terjadi.

prinsip kerja

Gambar 3

Lampu LED digunakan karena efisiensi bercahaya tinggi dan umur panjang. Di bawah kendali DC controller biaya, kontrol non-kontak secara otomatis menyalakan lampu di gelap dan mematikan di siang hari. Ini kadang-kadang juga menggabungkan dengan kontroler waktu ke waktu tirai ditetapkan untuk itu untuk secara otomatis beralih lampu dan mematikan.

Seperti ditunjukkan dalam Gambar 3, chip termasuk microchip (R), B-, B +, S dan S +. S + dan S keduanya terhubung ke panel surya dengan kawat, salah satu yang memiliki ditambah biaya dan biaya dikurangi lainnya. B- dan B + yang melekat pada dua baterai dalam kasus ini. cahaya akan ditampilkan melalui lampu LED ketika semua ini terhubung.

Manfaat.

lampu surya bisa lebih mudah bagi pelanggan untuk menginstal dan memelihara karena mereka tidak memerlukan kabel listrik. lampu surya bisa mendapatkan keuntungan pemilik dengan mengurangi biaya pemeliharaan dan biaya tagihan listrik. lampu surya juga dapat digunakan dalam

daerah di mana tidak ada >jaringan listrik atau daerah terpencil yang kekurangan pasokan listrik yang dapat diandalkan. Ada banyak cerita dari orang-orang dengan penyakit paru-paru, kerusakan mata, luka bakar dan kadang-kadang bahkan kematian hanya karena mereka tidak memiliki alternatif yang sehat untuk cahaya di malam hari. Wanita merasa tidak aman berjalan ke luar toilet setelah gelap. Bayi yang disampaikan oleh bidan hanya menggunakan lilin, dan siswa tidak bisa belajar ketika matahari terbenam karena kurangnya cahaya yang mengarah ke peningkatan buta huruf dan kemiskinan abadi. Ini adalah realitas selama lebih dari 1 miliar orang di seluruh dunia. Kurangnya penerangan setara dengan kemiskinan terus terasa di seluruh dunia. Di lampu energi surya mengkonversi energi cahaya menjadi energi listrik, yaitu Hal ini mudah untuk kehidupan sehari-hari.

Output energi matahari dibatasi oleh cuaca dan dapat menjadi kurang efektif jika mendung, basah, atau musim dingin.

Rumah tangga beralih ke lampu surya dari minyak tanah lampu yang juga memperoleh keuntungan dari risiko kesehatan yang berhubungan dengan emisi minyak tanah. Minyak tanah sering memiliki dampak negatif pada paru-paru manusia.

Penggunaan energi matahari meminimalkan ruangan polusi penciptaan, di mana minyak tanah telah dikaitkan dengan kasus-kasus masalah kesehatan. Namun, panel photovoltaic yang terbuat dari silikon dan logam beracun lainnya termasuk memimpin yang bisa sulit untuk membuang.

Penggunaan lampu surya meningkatkan pendidikan bagi siswa yang tinggal di rumah tangga tanpa listrik. Ketika nirlaba Unite-To-Light disumbangkan solar-lampu untuk

sekolah daerah terpencil Kwa Zulu Natal di nilai tes Afrika Selatan dan tingkat lulus ditingkatkan dengan lebih dari 30%. Lampu ini memberikan siswa tambahan waktu untuk belajar setelah gelap.

Sebuah 2017 studi eksperimental di daerah unelectrified dari utara Bangladesh menemukan bahwa penggunaan lentera surya menurun pengeluaran rumah tangga total, meningkat anak-anak jam belajar di rumah dan meningkatkan kehadiran di sekolah. Itu tidak namun meningkatkan anak-anak's prestasi pendidikan ke sebagian besar.

Menggunakan

lampu jalan surya

Artikel utama: lampu jalan surya

Lampu ini menyediakan cara yang nyaman dan hemat biaya untuk jalan-jalan cahaya di malam hari tanpa perlu AC grid listrik untuk pejalan kaki dan driver. Mereka mungkin memiliki panel individu untuk setiap lampu dari sistem, atau mungkin memiliki panel surya besar pusat dan bank baterai untuk daya yang beragam lampu.

lampu LED surya jalan

Pedesaan

Di pedesaan India, lampu surya, biasa disebut lentera surya, baik menggunakan LED atau CFL, yang digunakan untuk mengganti lampu minyak tanah, lilin dan alternatif murah lainnya pencahayaan. Terutama di daerah di mana listrik lain sulit untuk mengakses, lampu surya sangat berguna dan juga meningkatkan kualitas hidup.