Prinsip energi matahari terutama melibatkan dua cara konversi energi: efek fotovoltaik dan pemanfaatan termal matahari.

1. Efek fotovoltaik

Prinsip Dasar:
Efek fotovoltaik mengacu pada fenomena saat cahaya menyinari bahan semikonduktor tertentu, energi foton diserap oleh bahan semikonduktor, sehingga membangkitkan elektron dalam bahan tersebut dan menyebabkannya bertransisi dari keadaan terikat ke keadaan bebas, sehingga menyebabkan pemisahan muatan dan membentuk tegangan.
Panel surya menggunakan efek ini untuk mengubah sinar matahari langsung menjadi listrik.
Proses kerja:
Panel surya terutama terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon.
Ketika sinar matahari menyinari panel surya, energi foton diserap oleh bahan semikonduktor, yang merangsang pergerakan elektron.
Melalui sirkuit yang dirancang khusus, elektron yang bergerak ini membentuk arus listrik, sehingga menghasilkan energi listrik.
Aplikasi Utama:
Sistem pembangkit listrik fotovoltaik: termasuk pembangkit listrik fotovoltaik terdistribusi (seperti energi surya atap) dan pembangkit listrik fotovoltaik terpusat (seperti stasiun listrik surya skala besar).
Sel surya: menyediakan daya untuk perangkat elektronik kecil (misalnya kalkulator, jam tangan).

2. Pemanfaatan tenaga surya termal

Prinsip Dasar:
Pemanfaatan termal surya mengacu pada penggunaan energi termal yang dihasilkan oleh radiasi surya untuk mengubah energi surya menjadi energi termal melalui kolektor termal.
Energi panas ini dapat digunakan untuk memanaskan air, udara, atau bahkan menggerakkan generator termal untuk menghasilkan listrik.
Proses kerja:
Kolektor surya (seperti kolektor pelat datar dan kolektor tabung vakum) menyerap sinar matahari dan mengubah energi cahaya menjadi energi panas.
Media pemindah panas (seperti air, udara) dalam kolektor menyerap energi panas dan suhunya naik.
Media pemindah panas suhu tinggi dapat digunakan dalam berbagai aplikasi energi termal, seperti memanaskan air, memanaskan, pembangkit listrik, dll.
Aplikasi Utama:
Pemanas air tenaga surya: menggunakan energi matahari untuk memanaskan air rumah tangga.
Sistem pemanas tenaga surya: menggunakan energi matahari untuk menyediakan pemanas gedung.
Pembangkit listrik tenaga surya termal: menggunakan teknologi energi surya terfokus untuk memusatkan sinar matahari guna menghasilkan suhu tinggi, yang menggerakkan generator termal untuk menghasilkan listrik.

Meringkaskan

Efek fotovoltaik adalah prinsip mengubah sinar matahari secara langsung menjadi energi listrik.
Pemanfaatan termal surya adalah prinsip mengubah sinar matahari menjadi energi panas dan kemudian menggunakan kembali energi panas tersebut.

Kedua prinsip ini bersama-sama membentuk cara utama memanfaatkan energi matahari, memberi kita pilihan energi bersih dan terbarukan.