Lihat sumber Sel surya

[[Berkas:Solar Taxi Q Cell.JPG|jmpl|ka|250px|Taksi tenaga surya sedang dipamerkan oleh pembuatnya pada [[KTT Perubahan Iklim di Nusa Dua Bali]] ]]
'''Sel surya''' atau '''sel fotovoltaik''', adalah sebuah alat [[semikonduktor]] yang terdiri dari sebuah wilayah-besar [[diode|dioda]] [[sambungan p-n]], di mana dengan adanya [[cahaya matahari]] dapat menciptakan [[energi]] [[listrik]] yang berguna. Pengubahan bentuk energi ini disebut '''efek fotovoltaik'''. Bidang riset berhubungan dengan sel surya dikenal sebagai [[photovoltaics|fotovoltaik]].

Sel surya memiliki banyak aplikasi. Mereka terutama cocok untuk digunakan bila tenaga listrik dari [[grid]] tidak tersedia, seperti di wilayah terpencil, [[satelit]] pengorbit [[bumi]], [[kalkulator]] genggam, pompa air, dll. Sel surya (dalam bentuk modul atau [[panel surya]]) dapat dipasang di atap gedung di mana mereka berhubungan dengan [[inverter]] ke grid listrik dalam sebuah pengaturan [[net metering]].

Banyak bahan semikonduktor yang dapat dipakai untuk membuat sel surya diantaranya [[silikon]], [[Titanium dioksida|titanium oksida]], [[germanium]], dll.

== Aplikasi ==
Rakitan sel surya digunakan untuk membuat [[Panel surya|modul surya]] yang menghasilkan daya listrik dari [[sinar matahari]], yang dibedakan dari "modul termal surya" atau "panel air panas surya". Jajaran surya menghasilkan [[Pembangkit listrik tenaga surya|tenaga]] [[Energi surya|surya]] menggunakan [[Energi surya|energi matahari]].

=== Sel, panel, modul, dan sistem ===
[[Berkas:From a solar cell to a PV system.svg|jmpl|Dari sel surya ke sistem PV. Diagram komponen yang mungkin dari [[sistem fotovoltaik]]]]
Beberapa sel surya dalam kelompok terpadu, semuanya berorientasi dalam satu bidang, membentuk [[Panel surya|panel atau modul fotovoltaik surya]]. Modul [[fotovoltaik]] sering kali memiliki selembar kaca di sisi yang menghadap matahari, memungkinkan cahaya untuk lewat dan melindungi [[Wafer (elektronik)|wafer]] [[semikonduktor]]. Sel surya biasanya dihubungkan secara [[Rangkaian seri dan paralel|seri dan paralel]] atau seri dalam modul, menciptakan tegangan tambahan. Menghubungkan sel secara paralel menghasilkan arus yang lebih tinggi. Namun, masalah seperti efek bayangan dapat mematikan ''[[string]]'' paralel (sejumlah sel yang terhubung secara seri) yang lebih lemah (kurang menyala) menyebabkan kehilangan daya yang substansial dan kemungkinan kerusakan karena bias balik diterapkan pada sel-sel yang tertutupi oleh sel lainnya yang disoroti cahaya. ''String'' sel seri biasanya ditangani secara independen dan tidak terhubung secara paralel, meskipun hingga tahun 2014 [[konversi tenaga listrik|kotak daya]] individu telah sering dipasok untuk setiap modul dan terhubung secara paralel. Meskipun modul dapat dihubungkan untuk membuat jajaran surya dengan tegangan DC puncak yang diinginkan dan kapasitas arus pemuatan, MPPT independen lebih disukai ([[Pelacakan titik daya maksimum|pelacak titik daya maksimum]]). Jika tidak, [[Dioda (komponen elektronik)|dioda]] shunt dapat mengurangi hilangnya daya bayangan dalam jajaran surya menggunakan sel yang terhubung secara seri/paralel.   
{| class="wikitable"
|+Harga sistem PV tipikal pada 2013 di negara-negara tertentu ($/W)
!USD / W
![[Tenaga surya di Australia|Australia]]
![[Tenaga surya di Tiongkok|Tiongkok]]
![[Tenaga surya di Prancis|Prancis]]
![[Tenaga surya di Jerman|Jerman]]
![[Tenaga surya di Italia|Italia]]
![[Tenaga surya di Jepang|Jepang]]
![[Tenaga surya di Inggris|Kerajaan Inggris]]
![[Tenaga surya di Amerika Serikat|Amerika Serikat]]
|-
|&nbsp; Hunian
|1.8
|1.5
|4.1
|2.4
|2.8
|4.2
|2.8
|4.9
|-
|&nbsp; Komersial
|1.7
|1.4
|2.7
|1.8
|1.9
|3.6
|2.4
|4.5
|-
|&nbsp; Skala utilitas
|2.0
|1.4
|2.2
|1.4
|1.5
|2.9
|1.9
|3.3
|-
| colspan="9" |Sumber: ''[[Badan Energi Internasional|IEA]] - Roadmap Teknologi: Laporan Energi Fotovoltaik Solar'', edisi 2014<ref name="IEA-roadmap-PV-2014">{{Cite web|url=http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapSolarPhotovoltaicEnergy_2014edition.pdf|title=Technology Roadmap: Solar Photovoltaic Energy|year=2014|publisher=IEA|archive-url=https://www.webcitation.org/6T92GIRhW?url=http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapSolarPhotovoltaicEnergy_2014edition.pdf|archive-date=7 October 2014|dead-url=no|access-date=7 October 2014}}</ref>{{Refpage|15}} Catatan: ''[[Kementerian Energi Amerika Serikat|DOE]] - Tren Penentuan Harga Sistem Fotovoltaik'' melaporkan harga yang lebih rendah untuk AS<ref name="sunshot-2014">{{Cite web|url=http://www.nrel.gov/docs/fy14osti/62558.pdf|title=Photovoltaic System Pricing Trends – Historical, Recent, and Near-Term Projections, 2014 Edition|date=22 September 2014|publisher=NREL|page=4|archive-url=https://www.webcitation.org/6XOoaSCpl?url=http://www.nrel.gov/docs/fy14osti/62558.pdf|archive-date=29 March 2015|dead-url=no}}</ref>
|}
=== Aplikasi di Kendaraan ===
[[File:GM_Sunraycer.JPG|thumb|Mobil [[Sunraycer]] yang dikembangkan oleh GM (General Motors)]]

Penggunaan sel surya sebagai sumber energi alternatif dalam kendaraan semakin berkembang. Kendaraan listrik yang menggunakan energi surya dan/atau sinar matahari disebut mobil surya. Mobil ini menggunakan panel surya untuk mengubah cahaya menjadi energi listrik yang disimpan dalam baterai. Beberapa faktor seperti suhu, sifat material, kondisi cuaca, sinar matahari, dan lainnya mempengaruhi daya yang dihasilkan oleh sel surya.<ref>{{Cite journal |last1=Al-Ezzi |first1=Athil S. |last2=Ansari |first2=Mohamed Nainar M. |date=2022-07-08 |title=Photovoltaic Solar Cells: A Review |journal=Applied System Innovation |language=en |volume=5 |issue=4 |pages=67 |doi=10.3390/asi5040067 |issn=2571-5577 |doi-access=free }}</ref>

Penggunaan sel surya dalam kendaraan mulai muncul sekitar pertengahan abad ke-20. Untuk meningkatkan publisitas dan kesadaran tentang transportasi berenergi surya, pada tahun 1987 Hans Tholstrup mengadakan World Solar Challenge, sebuah perlombaan sejauh 3000&nbsp;km melintasi belantara Australia, yang diikuti oleh peserta dari industri dan universitas terkemuka di seluruh dunia.<ref name=":03">{{Cite journal |last1=Chaturvedi |first1=Abhinya |last2=Kushwaha |first2=Kirti |last3=Kashyap |first3=Parul |last4=Navani |first4=J.P. |date=April–June 2015 |title=Solar Powered Vehicle |journal=International Journal of Electrical and Electronics Research |volume=3 |issue=2 |pages=270–273 |url=https://www.academia.edu/30354666}}</ref> General Motors berhasil memenangkan acara tersebut dengan mobil mereka, Sunraycer, yang mencapai kecepatan lebih dari 40&nbsp;mph dan memiliki keunggulan yang signifikan.<ref name=":03" /> Sebenarnya, mobil tenaga surya adalah salah satu jenis kendaraan energi alternatif tertua.<ref>{{Cite conference |location=Capri, Italy |last=Connors |first=John |date=21-23 Mei 2007 |title=Tentang Kendaraan Tenaga Surya dan Manfaat Teknologi Ini |book-title=Konferensi Internasional 2007 tentang Listrik Bersih |pages=700–705 |doi=10.1109/ICCEP.2007.384287}}</ref>

== Sejarah ==
[[Efek fotovoltaik]] didemonstrasikan pertama kali oleh fisikawan Prancis [[Edmond Becquerel]]. Pada tahun 1839, pada usia 19, ia membangun sel fotovoltaik pertama di dunia di laboratorium ayahnya. [[Willoughby Smith]] pertama kali menggambarkan "Effect of Light on Selenium during the passage of an Electric Current" ("Pengaruh Cahaya pada Selenium selama perjalanan Arus Listrik") dalam [[Nature]] edisi 20 Februari 1873. Pada tahun 1883 [[Charles Fritts]] membangun sel fotovoltaik [[Solid state (elektronik)|padat]] pertama dengan melapisi [[selenium]] [[semikonduktor]] dengan lapisan tipis [[emas]] untuk membentuk persimpangan; perangkat ini hanya memiliki efisiensi sekitar 1%. Capaian lain termasuk:

* 1888 - Fisikawan Rusia [[Aleksandr Stoletov]] membangun sel pertama berdasarkan [[efek fotolistrik]] luar yang ditemukan oleh [[Heinrich Rudolf Hertz|Heinrich Hertz]] pada tahun 1887.<ref name="Gevorkian2007">{{Cite book|last=Gevorkian|first=Peter|title=Sustainable energy systems engineering: the complete green building design resource|url={{google books|id=i8rcHsOfPScC|p=498|plainurl=y}}|year=2007|publisher=McGraw Hill Professional|isbn=978-0-07-147359-0}}</ref>
* 1905 - [[Albert Einstein]] mengusulkan teori kuantum cahaya yang baru dan menjelaskan [[efek fotolistrik]] dalam makalah penting, di mana ia menerima [[Nobel Fisika|Hadiah Nobel dalam Fisika]] pada tahun 1921.<ref>[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1921/ "The Nobel Prize in Physics 1921: Albert Einstein"], Nobel Prize official page</ref>
* 1941 - [[Vadim Lashkaryov]] menemukan pertemuan p-n pada sel proto [[Tembaga(I) oksida|Cu<sub>2</sub>O]] dan [[Perak sulfida|Ag<sub>2</sub>S.]]<ref>Lashkaryov, V. E. (1941) [http://ujp.bitp.kiev.ua/files/journals/53/si/53SI11p.pdf Investigation of a barrier layer by the thermoprobe method] [https://web.archive.org/web/20150928014344/http://ujp.bitp.kiev.ua/files/journals/53/si/53SI11p.pdf Diarsipkan], Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. '''5''', 442–446, English translation: Ukr. J. Phys. '''53''', 53–56 (2008)</ref>
* 1946 - [[Russell Ohl]] mematenkan sel surya semikonduktor junction modern,<ref>"Light sensitive device" {{US patent|2402662}} Issue date: June 1946</ref> sambil mengerjakan serangkaian kemajuan yang akan mengarah pada [[transistor]].
* 1954 - sel fotovoltaik praktis pertama didemonstrasikan secara publik di [[Bell Laboratories]].<ref>{{Cite journal|date=April 2009|title=April 25, 1954: Bell Labs Demonstrates the First Practical Silicon Solar Cell|url=http://www.aps.org/publications/apsnews/200904/physicshistory.cfm|journal=APS News|publisher=American Physical Society|volume=18|issue=4}}</ref> Para penemu adalah [[Calvin Souther Fuller]], [[Daryl Chapin]] dan [[Gerald Pearson]].<ref name="Tsokos2010">{{Cite book|first=K. A.|last=Tsokos|title=Physics for the IB Diploma Full Colour|url={{google books |plainurl=y |id=uWVQrIZqz_MC}}|date=28 January 2010|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-13821-5}}</ref>
* 1958 - sel surya menjadi terkenal dengan penggabungannya ke satelit [[Pelopor I|Vanguard I.]]

[[Berkas:Explorer 6 paddles up.jpg|jmpl|[[Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat|NASA]] menggunakan sel surya di pesawat ruang angkasa sejak awal. Sebagai Contoh, [[Penjelajah 6|Explorer 6]], diluncurkan pada tahun 1959, memiliki empat jajaran yang akan terbuka begitu mencapai orbit. jajaran ini menyediakan daya untuk berbulan-bulan di luar angkasa.]]

=== Aplikasi luar angkasa ===
Sel surya pertama kali digunakan dalam aplikasi yang menonjol ketika mereka diusulkan dan diterbangkan pada satelit [[Vanguardisme|Vanguard]] pada tahun 1958, sebagai sumber daya alternatif ke sumber daya [[Sel primer|baterai utama]]. Dengan menambahkan sel ke bagian satelit, waktu misi dapat diperpanjang tanpa perubahan besar pada pesawat ruang angkasa atau sistem dayanya. Pada tahun 1959 Amerika Serikat meluncurkan [[Penjelajah 6|Explorer 6]], menampilkan jajaran surya besar berbentuk sayap, yang menjadi fitur umum pada satelit tersebut. Jajaran ini terdiri dari 9600 [[H. Leslie (Les) Hoffman|sel surya Hoffman]].

Pada 1960-an, sel surya adalah sumber daya utama untuk sebagian besar satelit yang mengorbit Bumi dan sejumlah wahana antariksa di tata surya, karena menawarkan rasio [[Rasio daya terhadap berat|daya-terhadap-berat]] yang terbaik. Namun, keberhasilan ini dimungkinkan karena dalam aplikasi luar angkasa, biaya sistem daya bisa begitu tinggi, karena pengguna ruang memiliki sedikit opsi daya lain, dan kesediaan membayar untuk sel surya terbaik. Pasar tenaga luar angkasa mendorong pengembangan efisiensi yang lebih tinggi dalam sel surya hingga program [[Yayasan Sains Nasional]] "Penelitian yang Diterapkan untuk Kebutuhan Nasional" mulai mendorong pengembangan sel surya untuk aplikasi terestrial.

Pada awal 1990-an teknologi yang digunakan untuk sel surya luar angkasa membelok dari teknologi [[silikon]] yang digunakan untuk panel terestrial, dengan aplikasi pesawat ruang angkasa bergeser ke bahan semikonduktor III-V berbasis [[galium arsenida]], yang kemudian berkembang menjadi [[sel fotovoltaik multipertemuan]] III-V modern yang digunakan di pesawat luar angkasa.

=== Penurunan biaya ===
Pemutakhiran terjadi secara bertahap selama 1960-an. Ini juga merupakan alasan bahwa biaya sel surya begitu tinggi, karena pengguna bersedia membayar untuk sel terbaik, tanpa meninggalkan alasan untuk berinvestasi dalam solusi yang lebih murah dan kurang efisien. Harga sebagian besar ditentukan oleh industri semikonduktor; perpindahan tren menuju [[sirkuit terpadu]] pada 1960-an menyebabkan ketersediaan [[Boule (kristal)|boule]] yang lebih besar dengan harga relatif lebih rendah. Ketika harganya turun, harga sel yang dihasilkan juga. Efek ini menurunkan biaya sel pada tahun 1971 menjadi sekitar $ 100 per watt.{{Sfn|Perlin|1999|p=50}}

Pada akhir 1969 Elliot Berman bergabung dengan gugus tugas [[Exxon]] yang sedang mencari proyek 30 tahun di masa depan dan pada April 1973 ia mendirikan Solar Power Corporation, anak perusahaan yang sepenuhnya dimiliki [[ExxonMobil|Exxon]] pada waktu itu.{{Sfn|Perlin|1999|p=53}}<ref name="williams 2005">{{Cite book|first=Neville|last=Williams|title=Chasing the Sun: Solar Adventures Around the World|url=https://archive.org/details/chasingsunsolara0000will|year=2005|publisher=[[New Society Publishers]]|page=[https://archive.org/details/chasingsunsolara0000will/page/84 84]|isbn=9781550923124}}</ref><ref name="jones">{{Cite book|first=Geoffrey|last=Jones|first2=Loubna|last2=Bouamane|title="Power from Sunshine": A Business History of Solar Energy|url=http://www.hbs.edu/faculty/Publication%20Files/12-105.pdf|year=2012|publisher=[[Harvard Business School]]|pages=22–23}}</ref> Kelompok ini menyimpulkan bahwa daya listrik akan jauh lebih mahal pada tahun 2000, dan merasa bahwa kenaikan harga ini akan membuat sumber energi alternatif lebih menarik. Dia melakukan studi pasar dan menyimpulkan bahwa [[harga per watt]] sekitar $ 20/watt akan menciptakan permintaan yang signifikan.{{Sfn|Perlin|1999|p=53}} Tim menghilangkan langkah-langkah memoles wafer dan melapisinya dengan lapisan anti-reflektif, dengan mengandalkan permukaan wafer gergajian kasar. Tim juga mengganti bahan-bahan mahal dan kabel tangan yang digunakan dalam aplikasi luar angkasa dengan [[papan sirkuit cetak]] di bagian belakang, plastik [[Polimer akrilat|akrilik]] di bagian depan, dan lem [[Silikone|silikon di]] antara keduanya, "pot" sel.{{Sfn|Perlin|1999|p=54}} Sel surya dapat dibuat menggunakan bahan buangan dari pasar elektronik. Pada tahun 1973 mereka mengumumkan produk, dan SPC meyakinkan [[Sinyal Tideland|Tideland Signal]] untuk menggunakan panelnya untuk memberi daya pada [[Boya|pelampung]] navigasi, awalnya untuk US Coast Guard.<ref name="williams 2005" />
=== Penelitian dan Produksi Industri ===
Penelitian mengenai energi surya untuk aplikasi di daratan menjadi penting melalui Divisi Penelitian dan Pengembangan Energi Surya Lanjutan dari [[National Science Foundation]] (NSF) Amerika Serikat dalam program "Penelitian yang Diterapkan untuk Kebutuhan Nasional" dari tahun 1969 hingga 1977,<ref>[https://www.nsf.gov/about/history/nsf50/nsf8816.jsp The National Science Foundation: A Brief History], Bab IV, NSF 88-16, 15 Juli 1994 (diakses 20 Juni 2015)</ref> yang mendanai penelitian untuk mengembangkan energi surya dalam sistem listrik di daratan. Pada tahun 1973, dalam konferensi "Cherry Hill Conference", ditetapkan tujuan teknologi yang harus dicapai dan merencanakan proyek ambisius untuk mencapainya, sehingga memulai program penelitian terapan yang berlangsung selama beberapa dekade.<ref>{{cite conference |author=Herwig, Lloyd O. |book-title=National center for photovoltaics (NCPV) 15th program review meeting |volume=462 |page=785 |doi=10.1063/1.58015 |bibcode=1999AIPC..462..785H |title=Cherry Hill revisited: Background events and photovoltaic technology status|year=1999}}</ref> Program ini kemudian dikelola oleh [[Energy Research and Development Administration]] (ERDA),<ref>{{cite conference |author1=Deyo, J. N. |author2=Brandhorst, H. W. Jr. |author3=Forestieri, A. F. |title=Status of the ERDA/NASA photovoltaic tests and applications project |url=https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19770006594 |conference=12th IEEE Photovoltaic Specialists Conf. |date=15–18 Nov 1976}}</ref> yang kemudian digabungkan ke dalam [[Departemen Energi Amerika Serikat]].

Setelah [[krisis minyak 1973]], perusahaan minyak menggunakan keuntungan yang lebih tinggi untuk memulai atau membeli perusahaan energi surya, sehingga menjadi produsen terbesar selama beberapa dekade. Perusahaan-perusahaan seperti Exxon, ARCO, Shell, Amoco (kemudian dibeli oleh BP), dan Mobil memiliki divisi energi surya yang besar pada tahun 1970-an dan 1980-an. Perusahaan-perusahaan teknologi juga turut berpartisipasi, antara lain [[General Electric]], [[Motorola]], [[IBM]], [[Tyco]], dan [[RCA]].<ref name="hoanggiangsolar">{{cite web |title=Sửa máy nước nóng năng lượng |url=https://hoanggiangsolar.com/sua-may-nuoc-nong-nang-luong-mat-troi/ |website=hoanggiangsolar.com |access-date=28 Juni 2023}}</ref><ref name="Information1979">{{cite magazine|title=The multinational connections-who does what where|magazine=New Scientist|volume=84|issue=1177|url={{google books |plainurl=y |id=x3w5ZfGUS_0C}}|date=18 Oktober 1979 |publisher=Reed Business Information|issn=0262-4079}}</ref>

== Pengurangan biaya dan pertumbuhan eksponensial ==
{{Main|Pertumbuhan fotovoltaik}}
[[Berkas:CO2 mitigation and price.jpg|jmpl|Volume energi [[Sel surya silikon|sel surya Si]] dan minyak yang dikumpulkan oleh manusia per dolar, dan intensitas karbon dari beberapa teknologi pembangkit listrik utama.<ref name=":1">{{Cite journal|last=Yu|first=Peng|last2=Wu|first2=Jiang|last3=Liu|first3=Shenting|last4=Xiong|first4=Jie|last5=Jagadish|first5=Chennupati|last6=Wang|first6=Zhiming M.|date=2016-12-01|title=Design and fabrication of silicon nanowires towards efficient solar cells|journal=Nano Today|volume=11|issue=6|pages=704–737|doi=10.1016/j.nantod.2016.10.001}}</ref>]]
Pada tahun 1970 biaya untuk solar panel adalah $ 96 per watt (menyesuaikan inflasi). Dengan peningkatan proses produksi dan jumlah produksi yang sangat besar dapat menurunkan harganya menjadi 99%, menjadi 68 ¢ per watt pada 2016, menurut data dari [[Bloomberg]] [[Bloomberg New Energy Finance|New Energy Finance]].<ref>Buhayar, Noah (28 January 2016) [https://www.bloomberg.com/features/2016-solar-power-buffett-vs-musk/ Warren Buffett controls Nevada’s legacy utility. Elon Musk is behind the solar company that’s upending the market. Let the fun begin.] ''Bloomberg Businessweek''</ref> Berdasarkan [[hukum Swanson]] (seperti halnya dengan [[Hukum Moore]]) menyatakan bahwa harga sel surya turun 20% untuk setiap penggandaan kapasitas industri. Hal ini ditampilkan dalam sebuah artikel di surat kabar mingguan Inggris [[The Economist]] pada akhir 2012.<ref name="Econ1">{{Cite news|url=https://www.economist.com/news/21566414-alternative-energy-will-no-longer-be-alternative-sunny-uplands|title=Sunny Uplands: Alternative energy will no longer be alternative|publisher=The Economist|access-date=28 December 2012|date=21 November 2012}}</ref>

Pemutakhiran teknologi pemrosesan lebih lanjut mengurangi biaya produksi hingga di bawah $ 1 per watt, dengan biaya grosir jauh di bawah $ 2. [[Sistem penyimpanan sel surya]] () merupakan komponen termahal daripada biaya panel surya itu sendiri. Jajaran komersial besar dapat dibangun, pada 2010, di bawah $ 3,40 per watt, sepenuhnya beroperasi.<ref>$1/W Photovoltaic Systems DOE whitepaper August 2010</ref><ref name="247wallst.com">[http://247wallst.com/2011/10/06/solar-stocks-does-the-punishment-fit-the-crime-fslr-spwra-stp-jaso-tsl-ldk-tan/ Solar Stocks: Does the Punishment Fit the Crime?]. 24/7 Wall St. (6 October 2011). Retrieved 3 January 2012.</ref>

Ketika industri semikonduktor berkembang sehingga dapat membuat [[Boule (kristal)|boule]] dengan ukuran semakin besar, peralatan lama menjadi murah. Ukuran sel surya tumbuh ketika peralatan menjadi tersedia di pasar surplus; Panel asli [[ARCO]] Solar menggunakan sel dengan diameter {{Convert|2|to|4|in|mm|-1}}. Panel pada 1990-an dan awal 2000-an umumnya digunakan wafer 125&nbsp;mm. Dan sejak 2008, hampir semua panel baru menggunakan sel 156&nbsp;mm. Penyebaran dari [[Tampilan layar datar|televisi layar datar]] pada akhir 1990-an dan awal 2000-an menyebabkan tersedianya lembaran kaca besar berkualitas tinggi untuk menutupi panel.

Selama tahun 1990-an, sel [[polisilikon]] ("poli") menjadi semakin populer. Sel-sel ini menawarkan efisiensi yang lebih rendah dibandingkan dengan monosilikon ("mono"), namun dengan pertumbungan produksi dengan jumlah besar sehingga dapat mengurangi biaya. Pada pertengahan 2000-an, sel poli menjadi dominan di pasar panel berbiaya rendah, tetapi baru-baru ini mono kembali digunakan secara luas.

PV surya tumbuh tercepat di Asia, dengan Tiongkok dan Jepang saat ini menyumbang setengah dari [[Pertumbuhan fotovoltaik|penyebaran di seluruh dunia]].<ref name="iea-pvps-snapshot-1992-2014">{{Cite web|url=http://www.iea-pvps.org/fileadmin/dam/public/report/technical/PVPS_report_-_A_Snapshot_of_Global_PV_-_1992-2014.pdf|title=Snapshot of Global PV 1992–2014|date=30 March 2015|publisher=International Energy Agency — Photovoltaic Power Systems Programme|archive-url=https://www.webcitation.org/6XPpb1fai?url=http://www.iea-pvps.org/index.php?id=92&eID=dam_frontend_push&docID=2430|archive-date=30 March 2015|dead-url=no}}</ref> Kapasitas PV terpasang global mencapai setidaknya 301 gigawatt pada 2016, dan tumbuh untuk memasok 1,3% daya global pada 2016.<ref>{{Cite web|url=http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/renewable-energy/solar-energy.html|title=Solar energy – Renewable energy – Statistical Review of World Energy – Energy economics – BP|website=bp.com}}</ref>

Sejak 2004 dengan biaya yang sama energi yang dikasilkan oleh sel surya lebih tinggi dibandingkan oleh energi berbahan bakar minyak.<ref name=":1" /> Diperkirakan bahwa listrik dari PV akan bersaing dengan biaya jaringan listrik besar di seluruh Eropa dan waktu pengembalian energi dari modul silikon kristal dapat dikurangi hingga di bawah 0,5 tahun pada tahun 2020.<ref>{{Cite journal|last=Mann|first=Sander A.|last2=de Wild-Scholten|first2=Mariska J.|last3=Fthenakis|first3=Vasilis M.|last4=van Sark|first4=Wilfried G.J.H.M.|last5=Sinke|first5=Wim C.|date=2014-11-01|title=The energy payback time of advanced crystalline silicon PV modules in 2020: a prospective study|journal=Progress in Photovoltaics: Research and Applications|volume=22|issue=11|pages=1180–1194|doi=10.1002/pip.2363|issn=1099-159X}}</ref>

Penurunan biaya dianggap sebagai salah satu faktor terbesar dalam pesatnya pertumbuhan energi terbarukan, dengan turunnya biaya listrik fotovoltaik surya sebesar ~85% antara tahun 2010 hingga 2021.<ref>{{cite web |last1=Jaeger |first1=Joel |title=Explaining the Exponential Growth of Renewable Energy |url=https://www.wri.org/insights/growth-renewable-energy-sector-explained |access-date=2021-11-08|language=en |date=20 September 2021}}</ref> Pada tahun 2019, sel surya menyumbang ~3% dari pembangkit listrik dunia.<ref name="techrev">{{cite web |title=Solar panels are a pain to recycle. These companies are trying to fix that. |url=https://www.technologyreview.com/2021/08/19/1032215/solar-panels-recycling/ |website=MIT Technology Review |access-date=2021-11-08|language=en}}</ref>

== Material ==
Sel surya biasanya dinamai dengan [[Semikonduktor|bahan semikonduktor]] pembuatnya. [[Daftar bahan semikonduktor|Bahan]]-[[Daftar bahan semikonduktor|bahan]] ini harus memiliki karakteristik tertentu untuk menyerap [[sinar matahari]]. Beberapa sel dirancang untuk menangani sinar matahari yang mencapai permukaan bumi, sementara yang lain dioptimalkan untuk [[Panel surya pada wahana antariksa|digunakan di luar angkasa]]. Sel surya dapat dibuat hanya dari satu lapisan tunggal bahan penyerap cahaya ([[Pertemuan p-n|pertemuan tunggal]]) atau menggunakan beberapa konfigurasi fisik ([[multipertemuan]]) untuk memanfaatkan berbagai mekanisme penyerapan dan pemisahan muatan.

Sel surya dapat diklasifikasikan menjadi sel generasi pertama, kedua dan ketiga. Sel generasi pertama — juga disebut sel konvensional, tradisional, atau berbasis [[Wafer (elektronik)|wafer]] — terbuat dari [[silikon kristal]], teknologi PV yang dominan secara komersial, yang mencakup bahan-bahan seperti [[polisilikon]] dan [[silikon monokristalin]]. Sel generasi kedua adalah [[sel surya film tipis]], yang meliputi [[silikon amorphous|silikon amorf]], [[Fotovoltaik kadmium telluride|CdTe]] dan sel [[Sel surya tembaga indium gallium selenide|CIGS]] dan secara komersial signifikan dalam skala [[pembangkit listrik fotovoltaik]], [[Membangun photovoltaics terintegrasi|membangun fotovoltaik terintegrasi]] atau dalam [[Sistem daya yang berdiri sendiri|sistem daya]] kecil yang berdiri sendiri. [[Sel fotovoltaik generasi ketiga|Generasi ketiga dari sel surya]] mencakup sejumlah teknologi film tipis yang sering digambarkan sebagai fotovoltaik pegari (''emerging'') — kebanyakan dari teknologi generasi ini belum diterapkan secara komersial dan masih dalam tahap penelitian atau pengembangan. Banyak yang menggunakan bahan organik, sering kali senyawa [[Kimia organologam|organologam]] serta zat anorganik. Terlepas dari kenyataan bahwa efisiensinya rendah dan stabilitas bahan penyerap sering kali terlalu rendah untuk aplikasi komersial, ada banyak penelitian yang diinvestasikan ke dalam teknologi ini karena mereka menjanjikan untuk mencapai tujuan menghasilkan biaya rendah, efisiensi tinggi sel surya.

=== Silikon kristal ===
Sejauh ini, bahan curah paling umum untuk sel surya adalah [[silikon kristal]] (c-Si), juga dikenal sebagai "silikon kualitas sel surya". Kumpulan silikon dipisahkan menjadi beberapa kategori sesuai dengan kristalinitas dan ukuran kristal dalam [[ingot]], [[pita]] atau [[Wafer (elektronik)|wafer]] yang dihasilkan. Sel-sel ini seluruhnya didasarkan pada konsep [[pertemuan p-n]]. Sel surya yang terbuat dari c-Si terbuat dari [[Wafer (elektronik)|wafer]] dengan tebal antara 160 dan 240 mikrometer.

==== Silikon monokristalin ====
Sel surya [[silikon monokristalin]] (mono-Si) lebih efisien dan lebih mahal daripada kebanyakan jenis sel lainnya. Sudut-sudut sel terlihat terpotong, seperti segi delapan, karena bahan wafer dipotong dari ingot silinder, yang biasanya dibuat melalui [[proses Czochralski]]. Panel surya menggunakan sel mono-Si menampilkan pola khas berlian putih kecil.

==== Pengembangan silikon epitaksial ====
[[Wafer epitaxial|Wafer epitaksial]] silikon kristalin dapat ditumbuhkan pada wafer "benih" silikon monokristalin oleh [[Pengendapan uap kimia|deposisi uap kimia]] (CVD), dan kemudian terlepas sebagai wafer yang menopang diri sendiri dengan ketebalan standar (misalnya, 250 μm) yang dapat dimanipulasi dengan tangan, dan secara langsung diganti dengan sel wafer yang dipotong dari ingot silikon monokristalin. Sel surya yang dibuat dengan teknik "tanpa [[Gergaji|kerf]]" ini dapat memiliki efisiensi mendekati sel-sel ''wafer-cut'', tetapi dengan biaya yang jauh lebih rendah jika CVD dapat dilakukan pada [[tekanan atmosfer]] dalam proses inline dengan ''throughput'' yang tinggi.<ref name="NexWafe">{{Cite web|url=https://www.ise.fraunhofer.de/en/press-and-media/press-releases/press-releases-2015/nexwafe|title=20% Efficient Solar Cell on EpiWafer|last=Janz|first=Stefan|last2=Reber|first2=Stefan|date=14 September 2015|publisher=[[Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics|Fraunhofer ISE]]|access-date=15 October 2015}}</ref><ref name="DrießenAmiri2016">{{Cite journal|last=Drießen|first=Marion|last2=Amiri|first2=Diana|last3=Milenkovic|first3=Nena|last4=Steinhauser|first4=Bernd|last5=Lindekugel|first5=Stefan|last6=Benick|first6=Jan|last7=Reber|first7=Stefan|last8=Janz|first8=Stefan|year=2016|title=Solar Cells with 20% Efficiency and Lifetime Evaluation of Epitaxial Wafers|journal=Energy Procedia|volume=92|pages=785–790|doi=10.1016/j.egypro.2016.07.069|issn=1876-6102}}</ref> Permukaan wafer epitaksial mungkin bertekstur untuk meningkatkan penyerapan cahaya.<ref name="pyramid">{{Cite journal|last=Gaucher|first=Alexandre|last2=Cattoni|first2=Andrea|last3=Dupuis|first3=Christophe|last4=Chen|first4=Wanghua|last5=Cariou|first5=Romain|last6=Foldyna|first6=Martin|last7=Lalouat|first7=Loı̈c|last8=Drouard|first8=Emmanuel|last9=Seassal|first9=Christian|year=2016|title=Ultrathin Epitaxial Silicon Solar Cells with Inverted Nanopyramid Arrays for Efficient Light Trapping|journal=Nano Letters|volume=16|issue=9|pages=5358–64|bibcode=2016NanoL..16.5358G|doi=10.1021/acs.nanolett.6b01240|pmid=27525513}}</ref><ref name="ChenCariou2016">{{Cite journal|last=Chen|first=Wanghua|last2=Cariou|first2=Romain|last3=Foldyna|first3=Martin|last4=Depauw|first4=Valerie|last5=Trompoukis|first5=Christos|last6=Drouard|first6=Emmanuel|last7=Lalouat|first7=Loic|last8=Harouri|first8=Abdelmounaim|last9=Liu|first9=Jia|year=2016|title=Nanophotonics-based low-temperature PECVD epitaxial crystalline silicon solar cells|deadurl=Cabarrocas|journal=Journal of Physics D: Applied Physics|volume=49|issue=12|pages=125603|bibcode=2016JPhD...49l5603C|doi=10.1088/0022-3727/49/12/125603|issn=0022-3727}}</ref>

Pada Juni 2015, dilaporkan bahwa sel surya [[Heterjunction|heterojunction]] yang ditumbuhkan secara epitaksial pada wafer silikon tipe-n monokristalin telah mencapai efisiensi 22,5% dari total luas sel 243,4&nbsp;cm<math>^2</math>.<ref name="KobayashiWatabe2015">{{Cite journal|last=Kobayashi|first=Eiji|last2=Watabe|first2=Yoshimi|last3=Hao|first3=Ruiying|last4=Ravi|first4=T. S.|year=2015|title=High efficiency heterojunction solar cells on n-type kerfless mono crystalline silicon wafers by epitaxial growth|journal=Applied Physics Letters|volume=106|issue=22|pages=223504|bibcode=2015ApPhL.106v3504K|doi=10.1063/1.4922196|issn=0003-6951}}</ref>

==== Silikon polikristalin ====
[[Silikon polikristalin|Sel silikon polikristalin]], atau silikon multikristalin (multi-Si) dibuat dari ingot kotak — blok besar silikon cair yang didinginkan dan dipadatkan dengan hati-hati. Sel ini terdiri dari kristal-kristal kecil yang memberikan material [[Kristalit|efek serpihan logam]] yang khas. Sel polisilikon adalah jenis yang paling umum digunakan dalam fotovoltaik dan lebih murah, tetapi juga kurang efisien, dibandingkan dengan yang dibuat dari silikon monokristalin.

==== Silikon pita ====
[[Silikon pita]] adalah jenis silikon polikristalin — dibentuk dengan menarik film tipis rata dari silikon [[Pencairan|cair]] dan menghasilkan struktur polikristalin. Sel-sel ini lebih murah daripada multi-Si, karena pengurangan besar dalam limbah silikon, karena pendekatan ini tidak memerlukan [[Gergaji|penggergajian]] dari [[ingot]].<ref>{{Cite book|url=http://www.ece.gatech.edu/research/UCEP/papers/3world/STRING%20RIBBON%20SILICON%20SOLAR%20CELLS%20WITH%2017.8%25%20EFFICIENCY.pdf|title=String ribbon silicon solar cells with 17.8% efficiency|last=Kim, D.S.|date=18 May 2003|work=Proceedings of 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, 2003|isbn=978-4-9901816-0-4|volume=2|pages=1293–1296|display-authors=etal|access-date=2020-05-27|archive-date=2016-04-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20160407123021/http://www2.ece.gatech.edu/research/UCEP/papers/3world/STRING%20RIBBON%20SILICON%20SOLAR%20CELLS%20WITH%2017.8%25%20EFFICIENCY.pdf|dead-url=yes}}</ref> Namun, sel ini juga kurang efisien.

==== Silikon mono-seperti-multi (MLM) ====
Bentuk sel ini dikembangkan pada 2000-an dan diperkenalkan secara komersial sekitar 2009. Juga disebut cor-mono, desain ini menggunakan ruang pencetakan polikristalin dengan "biji" kecil material monokristalin. Hasilnya adalah material seperti monokristalin yang dikelilingi polikristalin di permukaan luarnya. Ketika diiris untuk diproses, bagian dalam adalah sel seperti monokristalin efisiensi tinggi (tetapi bentuknya persegi bukannya "terpotong"), sedangkan tepi luarnya dalah polikristalin konvensional. Metode produksi ini menghasilkan sel seperti monokristalin dengan harga mirip polikristalin.<ref>Wayne McMillan, [http://btimaging.com/Downloads/bt_PV_eng-Advertorial3_Final.pdf "The Cast Mono Dilemma"] {{Webarchive}}, BT Imaging</ref>

=== Film tipis ===
Teknologi film tipis mengurangi jumlah bahan aktif dalam sel. Sebagian besar desain menempatkan bahan aktif di antara dua panel kaca. Karena panel surya silikon hanya menggunakan satu panel kaca, panel film tipis kira-kira dua kali lebih berat dari panel silikon kristal, meskipun mereka memiliki dampak ekologis yang lebih kecil (ditentukan dari [[analisis siklus nyala]]).<ref>{{Cite book|title=Solar Energy|last=Pearce|first=J.|last2=Lau|first2=A.|year=2002|isbn=978-0-7918-1689-9|page=181|chapter=Net Energy Analysis for Sustainable Energy Production from Silicon Based Solar Cells|doi=10.1115/SED2002-1051|chapter-url=http://www.cede.psu.edu/users/alau/ases02_net_energy_pv.pdf}}{{Pranala mati}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Edoff|first=Marika|date=March 2012|title=Thin Film Solar Cells: Research in an Industrial Perspective|journal=AMBIO|volume=41|issue=2|pages=112–118|doi=10.1007/s13280-012-0265-6|issn=0044-7447|pmc=3357764|pmid=22434436}}</ref>

==== Kadmium telurida ====
Kadmium telurida adalah satu-satunya bahan film tipis sejauh ini yang mampu menyaingi silikon kristal dalam hal biaya/watt. Namun kadmium sangat beracun dan persediaan [[telurium]] ([[Ion|anion]]: "[[telurium]]") terbatas. [[Kadmium]] yang ada dalam sel akan beracun jika dilepaskan begitu saja. Namun, pelepasan tidak mungkin terjadi selama operasi normal sel dan tidak mungkin terjadi saat ada kebakaran di atap rumah.<ref name="Fthenakis 303–334">{{Cite journal|last=Fthenakis|first=Vasilis M.|year=2004|title=Life cycle impact analysis of cadmium in CdTe PV production|url=http://www.clca.columbia.edu/papers/Life_Cycle_Impact_Analysis_Cadmium_CdTe_Photovoltaic_production.pdf|journal=Renewable and Sustainable Energy Reviews|volume=8|issue=4|pages=303–334|doi=10.1016/j.rser.2003.12.001}}</ref> Satu meter persegi CdTe mengandung kira-kira jumlah Cd yang sama dengan [[baterai nikel kadmium]] sel C tunggal, dalam bentuk yang lebih stabil dan kurang terlarut.<ref name="Fthenakis 303–334" />

==== Tembaga indium galium selenida ====
Tembaga indium galium selenida (CIGS) adalah bahan [[Celah pita langsung dan tidak langsung|celah pita langsung]]. Sel ini memiliki efisiensi tertinggi (~ 20%) di antara semua bahan film tipis yang signifikan dan tersedia secara komersial (lihat [[Sel surya tembaga indium gallium selenide|sel surya CIGS]]). Metode fabrikasi tradisional melibatkan proses vakum termasuk co-evaporasi dan ''sputtering''. Perkembangan terbaru di [[IBM]] dan [[Nanosolar]] berupaya untuk menurunkan biaya dengan menggunakan proses solusi non vakum.<ref>[https://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/24464.wss "IBM and Tokyo Ohka Kogyo Turn Up Watts on Solar Energy Production"], IBM</ref>

==== Film tipis silikon ====
[[Sel film tipis silikon]] terutama disimpan oleh [[Pengendapan uap kimia|deposisi uap kimia]] (biasanya ditingkatkan plasma, PE-CVD) dari gas [[silena]] dan gas [[hidrogen]]. Tergantung pada parameter deposisi, proses ini dapat menghasilkan [[silikon amorphous|silikon amorf]] (a-Si atau a-Si:H), silikon [[protokristalin]] atau [[silikon nanokristalin]] (nc-Si atau nc-Si:H), juga disebut silikon mikrokristalin.<ref>{{Cite journal|last=Collins|first=R. W.|last2=Ferlauto|first2=A. S.|last3=Ferreira|first3=G. M.|last4=Chen|first4=C.|last5=Koh|first5=J.|last6=Koval|first6=R. J.|last7=Lee|first7=Y.|last8=Pearce|first8=J. M.|last9=Wronski|first9=C. R.|year=2003|title=Evolution of microstructure and phase in amorphous, protocrystalline, and microcrystalline silicon studied by real time spectroscopic ellipsometry|journal=Solar Energy Materials and Solar Cells|volume=78|issue=1–4|page=143|doi=10.1016/S0927-0248(02)00436-1}}</ref>

Silikon amorf adalah teknologi film tipis yang paling berkembang saat ini. Sel surya silikon amorf (a-Si) terbuat dari silikon nonkristal atau mikrokristalin. Silikon amorf memiliki celah pita yang lebih tinggi (1,7 eV) dari silikon kristalin (c-Si) (1,1 eV), yang berarti sel itu cenderung menyerap bagian dari spektrum matahari yang terlihat daripada bagian spektrum [[inframerah]] dengan kepadatan daya yang lebih tinggi. Produksi sel surya film tipis-Si menggunakan kaca sebagai substrat dan menyimpan lapisan silikon yang sangat tipis dengan [[deposisi uap kimia yang ditingkatkan plasma]] (PECVD).

Silikon protokristalin dengan fraksi volume rendah silikon nanokristalin optimal untuk tegangan rangkaian terbuka tinggi.<ref>{{Cite journal|last=Pearce|first=J. M.|last2=Podraza|first2=N.|last3=Collins|first3=R. W.|last4=Al-Jassim|first4=M. M.|last5=Jones|first5=K. M.|last6=Deng|first6=J.|last7=Wronski|first7=C. R.|year=2007|title=Optimization of open circuit voltage in amorphous silicon solar cells with mixed-phase (amorphous+nanocrystalline) p-type contacts of low nanocrystalline content|url=http://me.queensu.ca/people/pearce/publications/documents/t14.pdf|journal=Journal of Applied Physics|volume=101|issue=11|pages=114301–114301–7|bibcode=2007JAP...101k4301P|doi=10.1063/1.2714507|archive-url=http://archive.wikiwix.com/cache/20090613201701/http://me.queensu.ca/people/pearce/publications/documents/t14.pdf|archive-date=13 June 2009|url-status=dead}}</ref> Nc-Si memiliki celah pita yang hampir sama dengan c-Si dan nc-Si dan a-Si secara menguntungkan dapat dikombinasikan dalam lapisan tipis, menciptakan sel berlapis yang disebut sel tandem. Sel atas berupa a-Si menyerap cahaya tampak dan meninggalkan bagian spektrum inframerah untuk sel bawah yang berupa nc-Si.

==== Film tipis galium arsenida ====
Bahan semikonduktor [[Gallium arsenide|galium arsenida]] (GaAs) juga digunakan untuk sel surya film tipis kristal tunggal. Meskipun sel-sel GaAs sangat mahal, sel ini memegang rekor dunia dalam efisiensi untuk sel surya [[Pertemuan p-n|pertemuan tunggal]] pada 28,8%.<ref>{{Cite book|title=2012 38th IEEE Photovoltaic Specialists Conference|last=Yablonovitch|first=Eli|last2=Miller|first2=Owen D.|last3=Kurtz|first3=S. R.|year=2012|isbn=978-1-4673-0066-7|page=001556|chapter=The opto-electronic physics that broke the efficiency limit in solar cells|doi=10.1109/PVSC.2012.6317891}}</ref> GaAs lebih umum digunakan dalam [[sel fotovoltaik multipertemuan]] untuk [[fotovoltaik terkonsentrasi]] (CPV, HCPV) dan untuk [[panel surya pada wahana antariksa]], karena industri lebih menyukai efisiensi daripada biaya untuk [[tenaga surya berbasis antariksa]]. Berdasarkan literatur sebelumnya dan beberapa analisis teoritis, ada beberapa alasan mengapa GaAs memiliki efisiensi konversi daya yang tinggi. Pertama, celah pita GaAs adalah 1,43 ev yang hampir ideal untuk sel surya. Kedua, karena Gallium adalah produk sampingan dari peleburan logam lain, sel-sel GaAs relatif tidak sensitif terhadap panas dan dapat menjaga efisiensi tinggi ketika suhu cukup tinggi. Ketiga, GaAs memiliki berbagai pilihan desain. Menggunakan GaAs sebagai lapisan aktif dalam sel surya, para insinyur dapat memiliki banyak pilihan lapisan lain yang dapat menghasilkan elektron dan lubang lebih baik pada GaAs.

== Manufaktur ==
[[Berkas:FX-77.JPG|jmpl|[[Kalkulator bertenaga surya]] generasi awal]]
Sel surya berbagi beberapa teknik pemrosesan dan pembuatan yang sama seperti perangkat semikonduktor lainnya. Namun, persyaratan ketat untuk kebersihan dan kontrol kualitas fabrikasi semikonduktor lebih longgar untuk sel surya, sehingga menurunkan biaya produksinya.

Wafer [[silikon polikristalin]] dibuat dengan menggergaji ingot silikon cetak blok menjadi wafer dengan ketebalan 180 hingga 350 mikrometer. Wafer biasanya berbentuk [[Semikonduktor tipe-P|tipe-p]]-terdoping. Difusi permukaan dopan [[Semikonduktor tipe-N|tipe-n]] dilakukan di sisi depan wafer. Ini membentuk pertemuan p-n beberapa ratus nanometer di bawah permukaan.

[[Lapisan antipantul]]an kemudian biasanya diterapkan untuk meningkatkan jumlah cahaya yang diterima sel surya. [[Silikon nitrida]] secara bertahap menggantikan titanium dioksida sebagai bahan pilihan, karena kualitas pasivasi permukaannya yang sangat baik. Ini mencegah rekombinasi pembawa di permukaan sel. Lapisan setebal beberapa ratus nanometer diaplikasikan menggunakan metode PECVD. Beberapa sel surya memiliki permukaan depan bertekstur yang, seperti lapisan antipantul, meningkatkan jumlah cahaya yang mencapai wafer. Permukaan semacam itu pertama kali diterapkan pada silikon kristal tunggal, diikuti oleh silikon multikristalin kemudian.

Kontak logam area penuh dibuat di permukaan belakang, dan kontak logam seperti kisi yang terbuat dari "jari" halus dan "batang bus" yang lebih besar dicetak dengan layar ke permukaan depan menggunakan pasta [[perak]]. Ini adalah evolusi dari apa yang disebut proses "basah" untuk penerapan elektroda, pertama kali dijelaskan dalam paten AS yang diajukan pada tahun 1981 oleh [[Bayer|Bayer AG]].<ref>Fitzky, Hans G. and Ebneth, Harold (24 May 1983) {{US patent|4385102}}, "Large-area photovoltaic cell"</ref> Kontak belakang dibentuk dengan sablon pasta logam, biasanya aluminium. Biasanya kontak ini menutupi seluruh bagian belakang, meskipun beberapa desain menggunakan pola kisi. Pasta tersebut kemudian ditembakkan pada beberapa ratus derajat celcius untuk membentuk elektroda logam dalam [[Kontak Ohmik|kontak ohmik]] dengan silikon. Beberapa perusahaan menggunakan langkah pelapisan listrik tambahan untuk meningkatkan efisiensi. Setelah kontak logam dibuat, sel surya dihubungkan dengan kabel pipih atau pita logam, dan dirangkai menjadi [[Fotovoltaik|modul]] atau "panel surya". Panel surya memiliki selembar [[Kaca tempered|kaca temper]] di bagian depan, dan enkapsulasi [[polimer]] di bagian belakang.

== Lihat pula ==

[[Berkas:solar cell.png|jmpl|250px|ka|Sebuah '''sel surya''', terbuat dari wafer silikon poly-crystalline.]]

* [[Gedung otonom]]
* [[Pengembangan energi masa depan]]
* [[Teknologi hijau]]
* [[Fotodiode|Fotodioda]]
* [[Fotovor]]e
* [[Energi terbaharui]]
* [[Tenaga surya]]
* [[Panel surya]]
* [[Garis waktu energi surya]]

[[Berkas:Solar panel.png|jmpl|250px|ka|'''Sel surya''']]
== Referensi ==
<references />

=== Bibliografi ===

* {{Cite journal | author=McDonald SA, Konstantatos G, Zhang S, Cyr PW, Klem EJ, Levina L, Sargent EH | title=Solution-processed PbS quantum dot infrared photodetectors and photovoltaics | journal=Nature Materials | volume=4 | issue=2 | year=2005 | pages=138-42}}PMID 15640806

== Pranala luar ==

* [http://home.att.net/~africantech/solar/amorphous/amorphous1.htm Use of solar cells in] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20050828233349/http://home.att.net/~africantech/solar/amorphous/amorphous1.htm |date=2005-08-28 }} [[Kenya]] and [[Uganda]], in [[Africa]]
* Pennicott, Katie, "''[http://physicsweb.org/article/news/5/12/2 Solar cell edges towards endless energy]''". [[7 December]] [[2001]]. PhysicsWeb.
* [http://dcwww.epfl.ch/lpi/solarcellE.html Dye Sensitized Solar Cells] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20041012055205/http://dcwww.epfl.ch/lpi/solarcellE.html |date=2004-10-12 }} (DYSC) based on Nanocrystalline Oxide Semiconductor Films
* News searching: [http://news.google.com/news?hl=da&q=%22Solar+Cell%22 Solar Cell], [http://news.google.com/news?hl=da&q=Photovoltaic Photovoltaic]
* [http://www.atse.org.au/index.php?sectionid=391 Historical: Photovoltaic Solar Energy Conversion: An Update]
* [http://www.lbl.gov/msd/PIs/Walukiewicz/02/02_8_Full_Solar_Spectrum.html Wladek Walukiewicz, Materials Sciences Division, Berkeley Lab.: Full Solar Spectrum Photovoltaic Materials Identified.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080702225614/http://www.lbl.gov/msd/PIs/Walukiewicz/02/02_8_Full_Solar_Spectrum.html |date=2008-07-02 }} Quote: "... Maximum, theoretically predicted efficiencies increase to 50%, 56%, and 72% for stacks of 2, 3, and 36 junctions with appropriately optimized energy gaps, respectively...."
* [http://news.cnet.com/investor/news/newsitem/0-9900-1028-21199489-0.html CNET: 5/12/03 SunPower Announces World's Most Efficient, Low-Cost Silicon Solar Cell] Quote: "...[http://www.nrel.gov/ The National Renewable Energy Laboratory (NREL)] has verified 20.4 percent conversion efficiency for the A-300...."
* [http://www.sunpowercorp.com/html/Products/Datasheets/A-300/A-300.pdf SunPower A-300 (pdf)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20081011153240/http://www.sunpowercorp.com/html/Products/Datasheets/A-300/A-300.pdf |date=2008-10-11 }}, [http://www.sunpowercorp.com/ SunPower]
* [http://www.sciam.com/article.cfm?chanID=sa003&articleID=0004C094-02CC-1CD0-B4A8809EC588EEDF][[29 March]] [[2002]], Scientists Create New Solar Cell Quote: "...semiconducting plastic material known as P3HT... 1.7 percent for sunlight..."
* [http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99993380][[15 February]] [[03]], 'Denim' solar panels to clothe future buildings Quote: "... Unlike conventional solar cells, the new, cheap material has no rigid silicon base..."
* [http://www.californiasolarco.com/power-systems-photo-gallery.html Residential Solar Power Systems - Photo Gallery]
* [http://www.sma-america.com/installations.html Examples of Photovoltaic Systems] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20050830064051/http://www.sma-america.com/installations.html |date=2005-08-30 }}
* [http://science.howstuffworks.com/solar-cell.htm How Solar Cells Work]
* [http://www.azonano.com/news.asp?newsID=548 azonano.com: Carbon Nanotube Structures Could Provide More Efficient Solar Power for Soldiers] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070310221117/http://www.azonano.com/news.asp?newsID=548 |date=2007-03-10 }} [[28 February]] [[2005]]
* [http://www.newton.mec.edu/Brown/TE/HOT/TIMELINES/SOLAR/solar_timeline.html Solar energy timeline] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060619104836/http://www.newton.mec.edu/Brown/TE/HOT/TIMELINES/SOLAR/solar_timeline.html |date=2006-06-19 }}

=== Yield data ===

* http://www.tectosol.staticip.de/index_en.htm {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20051214212532/http://www.tectosol.staticip.de/index_en.htm |date=2005-12-14 }} electricity yield of a solar power system
* http://www.sunny-portal.de Yield Portal for solar power system users

=== Teori ===

* [http://www.nrel.gov/buildings/pv/factsheets.html National Renewable Energy Laboratory (NREL): Photovoltaics for Buildings: PV Technology for the Home Factsheets]
* [http://www.nrel.gov/research/pv/docs/pvpaper.html 1993, National Renewable Energy Laboratory (NREL): Photovoltaics: Unlimited Electrical Energy From the Sun] BrokenLink
* [http://www.cefetba.br/fisica/NFL/PBCN/solar/solardeu.html#ideal Electrical models of solar cells] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20050924061719/http://www.cefetba.br/fisica/NFL/PBCN/solar/solardeu.html#ideal |date=2005-09-24 }}

=== Swakriya ===

;PEC (Photo Electro Chromic)

* [http://www.chemistry.ucsc.edu/teaching/Winter98/Chem1B/photo/Solar_Kit_Word_6.html How to Build Your Own Solar Cell] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070402033248/http://www.chemistry.ucsc.edu/teaching/Winter98/Chem1B/photo/Solar_Kit_Word_6.html |date=2007-04-02 }}
* [http://www.solideas.com/solrcell/cellkit.html DIY (Do It Yourself): Nanocrystalline Dye-Sensitized Solar Cell Kit] Quote: "... sunlight-to-electrical energy conversion efficiency is between 1 and 0.5 %..."

;Cuprous oxide solar cells

* [http://www.scitoys.com/scitoys/scitoys/echem/echem2.html#solarcell Make a solar cell in your kitchen], [http://www.scitoys.com/scitoys/scitoys/echem/echem3.html#sflatpanel A flat panel solar battery]
* [http://www.zetatalk.com/energy/tengy17f.htm From: How to Build a Solar Cell That Really Works by Walt Noon]

=== Indeks ===

* [[Open Directory Project]]: [http://www.dmoz.org/Business/Energy_and_Environment/Renewable/Solar/ Solar] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20050826051919/http://dmoz.org/Business/Energy_and_Environment/Renewable/Solar/ |date=2005-08-26 }}

=== Newsgroup ===

* [[googlegroups:alt.solar.photovoltaic|alt.solar.photovoltaic]]

=== Paten ===
* [http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=/netahtml/srchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=2402662.WKU.&OS=PN/2402662&RS=PN/2402662 US2402662] -- ''Light sensitive device''—R. S. Ohl
* [http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=/netahtml/srchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=1289369.WKU.&OS=PN/1289369&RS=PN/1289369 US1289369] -- ''Method of increasing the capacity of photosenitive electrical cells''
{{Authority control}}
{{Fotovoltaik}}
{{Sel galvani}}

[[Kategori:Konversi energi]]
[[Kategori:Energi terbarukan]]
[[Kategori:Perangkat semikonduktor]]
[[Kategori:Komponen kelistrikan]]

[[en:Balance of system]]