SENSOR SINAR
Sensor sinar terdiri dari 3 kategori :
1. Fotovoltaic / sel solar adalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi sinar listrik, dengan adanya penyinaran cahaya akan menyebabkan pergerakan elektron dan menghasilkan tegangan.
Prinsip Kerja Fotovoltaic :
Secara sederhana prinsip kerja solar Sel photovoltaic dapat dijelaskan dengan memisalkan sebagai dioda. Diode ini terdiri dari semikonduktor tipe N dan semikonduktor tipe P. Untuk membentuk semikonduktor silicon tipe N, yaitu ditambahkan bahan yang bervalensi 5 yang biasa digunakan antara lain Foster dan Arenakum.
Sedangkan untuk membentuk semikonduktor tipe P maka semikonduktor dengan valensi 4 ditambah dengan bahan yang bervalensi 3 biasanya dikenal dengan bahan ketidakmurnian. Jenis bahan ini adalah Boron, aluminium, kalsium, dan indium. Penambahan bahan ketidakmurnian ini akan menyebabkan satu bahan electron sehingga berbentuk lubang (hole).
Lubang ini dapat berpindah tempat yang satu ke tempat yang lain di dalam kristal. Yang terjadi adalah electron-elektron Kristal mengisi lubang yang kosong, sehingga timbul lubang baru. Lubang baru tersebut berpindah disebabkan karena ada electron yang mengisinya, maka setiap lubang akan memiliki muatan positif yang sama dan berlawanan dengan muatan negatif electron.
Bila cahaya matahari yang berupa energy foton datang mengenai sisi permukaan lebih besar dari energy ceah atau gap yang memisahkan pita valensi dan pita konduksi, maka elektron-elektron bergerak dari pita valensi ke pita konduksi melalui hubungan (junction) P-N. Lubang yang berada pada sisi tipe N bergerak ke posisi tipe P, dan sebaliknya elektron yang berada pada sisi tipe P bergerak ke sisi tipe N. Jika energy foton yang diterima dan diserap cukup besar, maka lubang akan bertahan di sisi tipe P dan elektron bertahan di sisi tipe N, sehingga mengakibatkan perbedaan tegangan antara kedua sisi tersebut (sisi tipe P dan tipe N). Bila sisi P dan N dihubungkan dengan suatu beban tersebut sehingga dapat diperoleh energi listrik.
Karena cahaya menembus kedua lapisan ini, maka akan berbentuk hole elektron. Medan elektrik yang terdapat pada batas lapisan menghalangi lubang (hole) dan elektron yang berkombinasi kembali, dengan demikian alat ini merupakan suatu alat pembangkit listrik kecil yang energinya diperoleh dari cahaya matahari.
Sedangkan untuk membentuk semikonduktor tipe P maka semikonduktor dengan valensi 4 ditambah dengan bahan yang bervalensi 3 biasanya dikenal dengan bahan ketidakmurnian. Jenis bahan ini adalah Boron, aluminium, kalsium, dan indium. Penambahan bahan ketidakmurnian ini akan menyebabkan satu bahan electron sehingga berbentuk lubang (hole).
Lubang ini dapat berpindah tempat yang satu ke tempat yang lain di dalam kristal. Yang terjadi adalah electron-elektron Kristal mengisi lubang yang kosong, sehingga timbul lubang baru. Lubang baru tersebut berpindah disebabkan karena ada electron yang mengisinya, maka setiap lubang akan memiliki muatan positif yang sama dan berlawanan dengan muatan negatif electron.
Bila cahaya matahari yang berupa energy foton datang mengenai sisi permukaan lebih besar dari energy ceah atau gap yang memisahkan pita valensi dan pita konduksi, maka elektron-elektron bergerak dari pita valensi ke pita konduksi melalui hubungan (junction) P-N. Lubang yang berada pada sisi tipe N bergerak ke posisi tipe P, dan sebaliknya elektron yang berada pada sisi tipe P bergerak ke sisi tipe N. Jika energy foton yang diterima dan diserap cukup besar, maka lubang akan bertahan di sisi tipe P dan elektron bertahan di sisi tipe N, sehingga mengakibatkan perbedaan tegangan antara kedua sisi tersebut (sisi tipe P dan tipe N). Bila sisi P dan N dihubungkan dengan suatu beban tersebut sehingga dapat diperoleh energi listrik.
Karena cahaya menembus kedua lapisan ini, maka akan berbentuk hole elektron. Medan elektrik yang terdapat pada batas lapisan menghalangi lubang (hole) dan elektron yang berkombinasi kembali, dengan demikian alat ini merupakan suatu alat pembangkit listrik kecil yang energinya diperoleh dari cahaya matahari.
2. Fotokoduktif ( fotoresistif ) yang akan memberikan perubahan tahanan ( resistansi ) pada sel-selnya, semakin tinggi intensitas cahaya yang diterima maka akan semakin kecil pula nilai tahanannya ( semakin besar konduktivitasnya ). Dengan sifat demikian, maka bahan ini banyak digunakan sebagai pengukur intensitas cahaya
Prinsip Kerja Fotokonduktif:
Prinsip kerjanya sangat sederhana, yaitu dengan adanya radiasi cahaya yang energinya melebihi energi ikat elektron dari atomnya, maka sebagian elektron pada bahan akan terlepas dari atomnya dan membentuk pasangan elektron-hole yang akan meningkatkan konduktivitas bahan. Dengan memberikan suatu sumber tegangan tertentu, maka arus yang dihasilkan akan sebanding dengan konduktivitas bahan atau sebanding dengan intensitas chaya yang diukur.
Skema prinsip kerja fotokonduktif bisa dilihat pada Gambar berikut :
Prinsip kerjanya sangat sederhana, yaitu dengan adanya radiasi cahaya yang energinya melebihi energi ikat elektron dari atomnya, maka sebagian elektron pada bahan akan terlepas dari atomnya dan membentuk pasangan elektron-hole yang akan meningkatkan konduktivitas bahan. Dengan memberikan suatu sumber tegangan tertentu, maka arus yang dihasilkan akan sebanding dengan konduktivitas bahan atau sebanding dengan intensitas chaya yang diukur.
Skema prinsip kerja fotokonduktif bisa dilihat pada Gambar berikut :
Gambar prinsip kerja fotokonduktif
Bahan semikonduktor yang digunakan untuk fotoresistif adalah bahan yang pelepasan elektronnya cukup sensitif terhadap intensitas cahaya, dimana rasio atau perbandingan resistansi gelap dengan terang lebih dari 100:1. Beberapa bahan semikonduktor paduan yang mempunyai sifat demikian antara lain adalah: Cadmium Sulphide (CdS), Cadmium Solenide (CdSe), Lead Sulphide (PbS) dan Thalmium Sulphide (TlS).
Bahan semikonduktor yang digunakan untuk fotoresistif adalah bahan yang pelepasan elektronnya cukup sensitif terhadap intensitas cahaya, dimana rasio atau perbandingan resistansi gelap dengan terang lebih dari 100:1. Beberapa bahan semikonduktor paduan yang mempunyai sifat demikian antara lain adalah: Cadmium Sulphide (CdS), Cadmium Solenide (CdSe), Lead Sulphide (PbS) dan Thalmium Sulphide (TlS).
Aplikasi dari Fotokonduktif antara lain :
- Counting, misalkan mengukur kecepatan putaran menggunakan cahaya (digunakan CdS)
- Pendeteksi kapal dan pesawat terbang (digunakan PbS dan TlS)
- Pengukur intensitas cahaya
- Saklar ON-OFF
- Kontrol Rele
- Pengatur tegangan
3. Fotolistrik adalah sensor yang berprinsip kerja berdasarkan pantulan karena perubahan posisi / jarak suatu sumber sinar ( inframerah atau laser ) ataupun target pemantulannya, yang terdiri dari pasangan sumber cahaya dan penerima.
Ide Pengembangan :
Ide Pengembangan :
Referensi :
http://tutorial-arsitek.blogspot.com/2012/05/elemen-dan-cara-kerja-panel-surya.html
http://dc730.4shared.com/doc/Wu2_E5vw/preview.html
No comments:
Post a Comment