Pendidikan energi surya fotovoltaik melibatkan berbagai disiplin ilmu, mulai dari fisika, teknik elektro, ilmu material hingga teknik desain. Selain itu, sejak sekitar 1995, bidang fotovoltaik telah berkembang pesat karena kemajuan teknologi, pengurangan biaya yang signifikan dari sel surya, panel dan inverter, dan oleh kerangka peraturan yang lebih menguntungkan, seperti feed-in tariff. Dengan demikian, ketika saya mengajar di program magister Energi Matahari di Universitas Twente di Belanda, dalam rangka program nasional Master Teknologi Energi Berkelanjutan, cukup sulit untuk menemukan buku teks yang sesuai, kontemporer dan terjangkau yang mencakup "Spektrum penuh" pengetahuan tentang energi surya fotovoltaik. Situasi ini dikonfirmasi oleh rekan editor saya, Pierre Verlinden, Wilfried van Sark dan Alex Freundlich, yang semuanya memiliki pengalaman luas dan komitmen jangka panjang terhadap fotovoltaik. Juga di Universitas Utrecht di Belanda, pada program Master Fisika Energi Matahari, yang merupakan bagian dari program Master Ilmu Energi, dan di Universitas Houston di AS tentang Program Teknik Listrik dan Komputer, dan untuk melatih insinyur muda di industri, sebuah buku yang mencakup spektrum penuh energi surya fotovoltaik kurang. Oleh karena itu, pada tahun 2014, kami mengambil inisiatif untuk menyusun dan mengedit buku ini bersama dengan banyak spesialis fotovoltaik, kolega kami dan teman baik. Spesialis PV yang telah menulis bab individual dari buku ini saat ini aktif dalam R&D, meliputi ilmu material PV, penelitian dan penerapan sel surya. Inisiatif kami sangat didukung oleh penerbit kami, John Wiley & Sons, dan komunitas fotovoltaik. Anda sekarang menemukan di tangan Anda hasil dari upaya-upaya ini disatukan dalam sebuah buku yang memberikan pengetahuan dasar dan kontemporer tentang berbagai teknologi fotovoltaik dalam kerangka ilmu material, fisika perangkat sel surya, rekayasa modul PV dan aspek desain aplikasi fotovoltaik . Tujuan buku ini adalah untuk memberi informasi kepada mahasiswa sarjana dan / atau pascasarjana, insinyur muda atau berpengalaman, tentang pengetahuan dasar setiap aspek teknologi fotovoltaik dan penerapannya dalam konteks kemajuan terbaru dalam sains dan teknik, dan untuk memberikan wawasan tentang kemungkinan perkembangan masa depan di bidang fotovoltaik. Jika digunakan sebagai buku teks universitas, buku ini akan cocok untuk sebagian besar universitas dengan program studi teknis yang menawarkan tingkat Master dan program pascasarjana dalam energi terbarukan, energi matahari, fotovoltaik, dan sistem PV. Kami tidak bermaksud untuk bersaing dengan buku-buku spesialis, yang masuk lebih dalam ke topik tertentu, tetapi, sebaliknya, buku ini memberikan cakupan informasi yang luas, dan melibatkan audiens dengan latar belakang yang lebih beragam dalam sains dan teknik daripada hanya fisika. . Kami berharap bahwa siswa dalam disiplin ilmu teknik yang berbeda akan menemukan buku yang mudah dibaca dan digunakan selama masa studi mereka. Kami mencoba menjaga ukuran buku ke tingkat yang terjangkau bagi siswa, sambil tetap mempertahankan cakupan yang sangat luas dan memberikan banyak referensi publikasi terbaru untuk memungkinkan siswa masuk lebih dalam ke topik yang dipilih. Kami bertujuan untuk membawa informasi yang relevan tentang semua teknologi fotovoltaik yang ada, termasuk perangkat silikon kristal, PV organik, sel surya chalcogenide, modul PV, konsentrator PV, teknologi ruang PV, karakterisasi, pemodelan, dan pengujian keandalan, bersama-sama dalam satu buku komprehensif panjang yang masuk akal. Kami berharap bahwa, dengan susunan terstrukturnya, buku ini akan menjangkau siswa yang berminat yang telah menyelesaikan gelar sarjana dalam bidang ilmu pasti atau alam, atau dalam studi teknik, tetapi juga untuk spesialis PV yang ingin mendapatkan yang lebih baik memahami topik selain bidangnya sendiri di fotovoltaik. Karena itu, kami ingin menjangkau khalayak luas dan melibatkan lebih banyak orang di bidang teknologi photovoltaic yang sedang berkembang.
Education on photovoltaic solar energy involves a broad range of disciplines, ranging from physics, electrical engineering, material science to design engineering. Moreover, since around 1995, the field of photovoltaics has rapidly been developing due to technological advances, significant cost reductions of solar cells, panels and inverters, and by more beneficial regulatory frameworks, such as feed-in tariffs. As such, when I was teaching on the Master’s course Solar Energy at the University of Twente in The Netherlands, in the framework of the national Master’s programme Sustainable Energy Technology, it was quite difficult to find an appropriate, contemporary and affordable textbook that covered the “full spectrum” of knowledge about photovoltaic solar energy. This situation was confirmed by my co-editors, Pierre Verlinden, Wilfried van Sark and Alex Freundlich, all of whom have vast experience of and long-term commitment to photovoltaics. Also at Utrecht University in The Netherlands, on the Master’s course Solar Energy Physics, which is part of the Energy Science Master’s programme, and at the University of Houston in the USA on the Electrical and Computer Engineering Program, and for training young engineers in the industry, a book covering the full spectrum of photovoltaic solar energy was lacking. Therefore, in 2014, we took the initiative to compile and edit this book together with many photovoltaic specialists, our colleagues and good friends. The PV specialists who have written individual chapters of this book are currently active in R&D, covering PV material sciences, solar cell research and application. Our initiative was strongly supported by our publisher, John Wiley & Sons, and the photovoltaic community. You now find in your hands the result of these efforts put together in a book which provides fundamental and contemporary knowledge about various photovoltaic technologies in the framework of material science, device physics of solar cells, engineering of PV modules and the design aspects of photovoltaic applications. The aim of this book is to inform undergraduate and/or post-graduate students, young or experienced engineers, about the basic knowledge of each aspect of photovoltaic technologies and the applications thereof in the context of the most recent advances in science and engineering, and to provide insight into possible future developments in the field of photovoltaics. If used as a university textbook, this book would be suitable for most universities with technical study programs offering Master’s level and graduate courses in renewables, solar energy, photovoltaics, and PV systems. We do not aim to compete with the typical specialists’ books, which go deeper into a particular topic, but, instead, this book provides a broad scope of information, and engages an audience with a more diverse background in science and engineering than physics only. We hope that students in different engineering disciplines will find the book easy to read and to use during their studies. We tried to keep the size of the book to an affordable level for students, while still maintaining a very broad scope and giving numerous references of recent publications to allow students to go deeper into the selected topics. We aimed to bring the relevant information about all existing photovoltaic technologies, including crystalline silicon devices, organic PV, chalcogenide solar cells, PV modules, concentrator PV, space PV technologies, characterization, modeling, and reliability testing, together in one comprehensive book of a reasonable length. We hope that, with its structured set-up, this book will reach out to interested students who have already completed a bachelor’s degree in exact or natural sciences, or in an engineering study, but also to PV specialists who would like to gain a better understanding of the topic other than their own field in photovoltaics. As such, we wish to reach a wide audience and engage more people in the growing field of photovoltaic technologies.
