Panel surya: Perbedaan antara revisi

Jelajahi riwayat secara interaktif

← Revisi sebelumnya

Konten dihapus Konten ditambahkan

VisualTeks wiki

Revisi per 4 November 2020 06.53 sunting Otomonesia (bicara \| kontrib) 29 suntingan Edit pranala luar Tag: VisualEditor ← Revisi sebelumnya		Revisi terkini sejak 4 November 2024 13.15 sunting balikkan 114.10.153.64 (bicara) Disain (tidak baku) menjadi desain (kata baku) Tag: VisualEditor Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler
(18 revisi perantara oleh 9 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1: [[Berkas:Solar_panels_on_yacht_at_sea.jpg\|jmpl\|300px\|ka\|Panel surya (~~photovoltaic~~fotovoltaik arrays) di atas yacht kecil di laut dapat mengisi baterai 12 V sampai 9 Amp di cahaya Matahari langsung dan penuh.]]▼ ~~{{periksaterjemahan\|en\|Solar panel\|date=2012}}~~ ▲[[Berkas:Solar_panels_on_yacht_at_sea.jpg\|jmpl\|300px\|ka\|Panel surya (photovoltaic arrays) di atas yacht kecil di laut dapat mengisi baterai 12 V sampai 9 Amp di cahaya Matahari langsung dan penuh.]] '''Panel surya''' adalah sebuah [[alat]] yang terdiri dari [[sel surya]] yang terbuat dari bahan [[semikonduktor]] untuk mengubah [[energi surya]] menjadi [[energi listrik]]. Prinsip kerjanya didasari oleh pertemuan semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N.{{Sfn\|Hidayanti\|2020\|p=104}} Panel surya tersusun dari [[modul surya]] yang dirangkai secara seri maupun paralel sesuai dengan [[kebutuhan]] [[daya listrik]] tertentu.{{Sfn\|Hidayanti\|2020\|p=12}} Pemasangan panel surya pada suatu [[bangunan]] [[komersial]] atau pada bangunan [[perusahaan]] ditentukan oleh [[kebijakan]] mengenai penggunaan instalasi listrik yang memanfaatkan energi surya.{{Sfn\|Hidayanti\|2020\|p=23}} Panel surya hanya menghasilkan [[arus listrik]] berjenis [[arus searah]]. Pemenuhan [[pencatu daya]] bagi pemakai energi listrik memerlukan konverter dari arus searah menjadi [[arus bolak-balik]].{{Sfn\|Hidayanti\|2020\|p=24}} Penyediaan ruang bagi panel surya merupakan salah satu pertimbangan penting bagi optimalisasi [[sistem tenaga listrik]] dengan energi dasar berupa energi surya.{{Sfn\|Hidayanti\|2020\|p=46}} Pembangkit listrik tenaga surya merupakan penerapan langsung dari kegiatan [[transformasi energi]] surya yang dilakukan oleh panel surya.{{Sfn\|Jamaaluddin\|2021\|p=3}} Panel surya rata-rata memiliki usia pakai selama 30 [[tahun]] sebelum mengalami kerusakan.{{Sfn\|Budiarto, R., dkk.\|2017\|p=53}} '''Panel surya''' adalah alat yang terdiri dari [[sel surya]] yang mengubah [[cahaya]] menjadi [[listrik]]. Mereka disebut surya atas Matahari atau "sol" karena Matahari merupakan sumber cahaya terkuat yang dapat dimanfaatkan. Panel surya sering kali disebut [[sel fotovoltaik]], photovoltaic dapat diartikan sebagai "cahaya-listrik". Sel surya atau sel PV bergantung pada efek photovoltaic untuk menyerap energi Matahari dan menyebabkan arus mengalir antara dua lapisan bermuatan yang berlawanan. == Bahan modul == Jumlah penggunaan panel surya di porsi pemroduksian listrik dunia sangat kecil, tertahan oleh biaya tinggi per wattnya dibandingkan dengan [[bahan bakar fosil]] - dapat lebih tinggi sepuluh kali lipat, tergantung keadaan. Mereka telah menjadi rutin dalam beberapa aplikasi yang terbatas seperti, menjalankan "boya" atau alat di gurun dan area terpencil lainnya, dan dalam eksperimen lainnya mereka telah digunakan untuk memberikan tenaga untuk mobil balap dalam kontes seperti [[Tantangan surya dunia\|Tantangan Surya Dunia]] di [[Australia]]. Modul panel surya umumnya tersusun dari bahan [[silikon]]. Kandungan sel silikon mempunyai struktur [[atom]] yang tunggal, ganda atau tidak berbentuk. Struktur atom yang tunggal disebut [[monokristalin]], sedangkan yang ganda disebut [[polikristalin]]. Sementara itu, silikon yang tidak berbentuk disebut amarfous dan hanya ada pada silikon dengan lapisan yang tipis. Selain silikon, beberapa jenis modul panel surya terbuat dari bahan berupa kadmium telurida atau tembaga indium galium selenida. Sementara itu, beberapa jenis modul panel surya menggabungkan ketiga jenis bahan tersebut.<ref>{{Cite book\|last=Iskandar, C. S., dan Latief, N.\|date=2018\|url=https://www.google.co.id/books/edition/Sistem_Listrik_Tenaga_Surya_disain_dan_O/h86XDwAAQBAJ?hl=id&gbpv=1&dq=deepublish+Surya&printsec=frontcover\|title=Sistem Listrik Tenaga Surya Disain, dan Operasi Instalasi: Ikhtisar untuk Membangun Makassar, Sulawesi Selatan, Indonesia\|location=Sleman\|publisher=Deepublish\|isbn=978-602-475-497-6\|pages=7\|url-status=live}}</ref> Pembuatan panel surya menggunakan laser diode yang dipompa untuk penulisan [[interkoneksi]] rangkaian listrik dan pola isolasi. [[Panjang gelombang]] yang diperlukan untuk penulisan yaitu 1.064 [[nanometer]].{{Sfn\|Hidayanti\|2020\|p=58}} == Cara kerja == Sekarang ini biaya panel listrik surya membuatnya tidak praktis untuk penggunaan sehari-hari di mana tenaga listrik "kabel" telah tersedia. Bila biaya energi naik dalam jangka tertentu, atau bila penerobosan produksi terjadi yang mengurangi ongkos produksi panel surya, ini sepertinya tidak akan terjadi dalam waktu dekat. Panel surya mulai bekerja berdasarkan prinsip [[gaya gerak listrik]] yang terjadi pada sel surya. Gaya gerak listrik ini diawali ketika [[foton]] dari sinar matahari mengalami [[tumbukan]] dengan panel surya. Tumbukan ini membuat foton diserap oleh material semikonduktor yang terdapat pada panel surya. Material ini salah satunya ialah silikon. Tumbukan membuat [[elektron]] yang merupakan [[muatan listrik]] negatif mengalami pelepasan dari [[atom]]. Elektron yang terlepas ini kemudian mengalir melalui material semikonduktor sehingga terbentuklah arus listrik. Di sisi lain, muatan listrik positif yang disebut sebagai "lubang" mengalir dengan arah yang berlawanan dengan muatan listrik negatif. Sumber listrik dengan jenis arus searah dapat dihasilkan melalui penggabungan beberapa panel surya. Panel-panel surya ini memperoleh sumber energi dari energi surya.{{Sfn\|Rahmawati dan Sujito\|2019\|p=X}} == Kinerja == Pada 2001 [[Jepang]] telah memasang kapasitas 0,6 MWp tenaga surya puncak, sementara itu [[Jerman]] memilik 0,26 MWp dan [[Amerika Serikat]] 0,16 MWp. Pada saat ini tenaga listrik surya seluruh dunia kira-kira sama dengan yang diproduksi oleh satu [[kincir angin]] bear. Di AS biaya pemasangan panel surya ini telah jatuh dari $55 per watt puncak pada [[1976]] menjadi $4 per watt peak di [[2001]]. === Iradiasi === Panel surya memiliki beberapa jenis yaitu panel surya monokristal (monocrystalline), panel surya polikristal (polycrystalline), dan thin crystall. Tapi secara umum yang paling banyak dipergunakan adalah jenis monocrystalline dan poliycrystalline. Salah satu faktor yang menentukan kinerja dari panel surya ialah kondisi [[iradiasi]] dari [[sinar matahari]]. Kinerja panel surya ini diamati secara [[Listrik\|kelistrikan]] melalui dua jenis besaran listrik, yaitu [[arus listrik]] dan [[tegangan listrik]]. Modul surya akan menghasilkan arus listrik dengan jumlah yang cenderung menurun secara proporsional ketika iradiasi mengalami penurunan. Kondisi ini menghasilkan tegangan listrik dengan variasi yang sangat kecil. Modul surya tidak mengalami pengaruh yang berarti dari iradiasi selama nilai iradiasi masih dalam batasan yang normal. Tingkat [[transformasi energi]] dari modul surya akan mempunyai nilai yang sama pada kondisi tersebut.{{Sfn\|Rahmawati dan Sujito\|2019\|p=47}} Faktor lain yang mempengaruhi kinerja dari panel surya ialah suhu modul surya. Nilai suhu modul surya berbanding terbalik dengan nilai tegangan listrik yang dihasilkan oleh modul surya. Sementara itu, nilai arus listrik yang dihasilkan tetap sama. Pada kondisi ini, penurunan nilai tegangan listrik pada modul surya berarti penurunan nilai [[daya listrik]] yang dihasilkan oleh panel surya.{{Sfn\|Rahmawati dan Sujito\|2019\|p=48}} === Desain === ~~Pemanfaatan panel surya saat ini mulai diperhitungkan, karena sumber energi dari sinar cahaya matahari adalah tidak terbatas dan terbarukan.~~ Kinerja dari panel surya juga dapat ditinjau dari desainnya. Lapisan permukaan panel surya harus dibuat lebih tebal dibandingkan dengan nilai optimumnya. Tujuannnya untuk mengurangi [[resistensi]] yang melintang. Keberadaan resistensi melintang ini dapat mengurangi nilai efisiensi energi pada kumpulan sel surya.{{Sfn\|Hidayanti\|2020\|p=126}} === ~~Cara~~Suhu ~~Kerja Panel Surya~~radiasi === Panel surya memerlukan kondisi dan persyaratan suhu radiasi tertentu agar dapat mempertahankan kegiatan produksinya. Kisaran suhu yang memungkinkan adalah antara 32–68<sup>o</sup> [[Fahrenheit]]. Nilai ini tidak tercapai pada kondisi Matahari dalam keadaan sejajar dengan vektornya pada sumbu [[rotasi]]. Pada kondisi ini, suhu radiasi sangat panas dan dapat mencapai nilai 176<sup>o</sup> Fahrenheit. Pada [[Litosfer\|permukaan Bumi]] yang memiliki [[Altitudo\|ketinggian]] yang lebih rendah, suhunya akan lebih meningkat akibat [[radiasi elektromagnetik]] dari [[Bumi]].{{Sfn\|Hidayanti\|2020\|p=36}} Seperti yang sudah dibahas di atas, panel surya terdiri dari dua lapisan silikon yang tertempel. Kedua tipe silikon ini dinamakan sesuai dengan elektron yang terkandung di dalamnya. N untuk negatif, dan P untuk positif. Keduanya bersifat semikonduktor. == Pengendalian == Karena kedua silikon yang dihubungkan ini memiliki dua kutub yang berbeda, maka otomatis ketika dihubungkan keduanya akan menghasilkan medan listrik. Elektron yang terpapar oleh sinar matahari akan bergerak dan menghasilkan arus listrik. === Pengendalian arus searah === Sinar matahari yang mengenai silikon tipe n akan membuat elektron negatif menjadi berlimpah dan mengalir ke silikon tipe p yang bermuatan positif, hasil pertemuan ini menghasilkan listrik berlebih yang akan digunakan untuk keperluan sehari-hari dan sisanya akan disimpan. Pengisian arus searah dari panel surya menuju ke [[baterai listrik]] menggunakan peralatan yang bernama pengendali pengisian. Peralatan ini digunakan pada sistem [[pembangkit listrik tenaga surya]]. Kelengkapan yang dimilikinya berupa perangkat [[penyimpanan energi]] listrik. Pengendali pengisian juga mampu melakukan pengaliran arus listrik dari baterai listrik menuju ke beban listrik.{{Sfn\|Rahmawati dan Sujito\|2019\|p=43}} Selain itu, terdapat pula peralatan bernama pemutus [[tegangan tinggi]]. Alat ini digunakan untuk memutuskan arus liistrik dari modul surya pada panel surya ketika baterai telah terisi penuh.{{Sfn\|Rahmawati dan Sujito\|2019\|p=59}} === Pengendalian posisi === ~~Panel surya juga memiliki lapisan anti reflektif yang menahan sinar matahari yang datang sehingga tidak terpantul kembali.~~ Pengendalian posisi panel surya dapat menggunakan dua jenis [[sistem]], yaitu sistem pelacakan poros tunggal dan sistem pelacakan poros ganda. Sistem pelacakan poros tunggal menghasilkan posisi panel surya yang hanya mengarah kepada satu sudut kemiringan saja. Sedangkan sistem pelacakan poros ganda mampu mengubah posisi panel surya pada dua jenis sudut kemiringan. Pelacakan sinar matahari bagi panel surya menjadi lebih akurat pada sistem pelacakan poros ganda. Kedua jenis sistem ini dapat menghasilkan peningkatan produksi daya listrik dengan nilai maksimal tertentu sesuai dengan kondisi [[iradiasi]] dari sinar matahari. Sistem pelacakan poros tunggal menghasilkan peningkatan produksi daya listrik dengan nilai maksimal sebesar 27%, sedangkan sistem pelacakan poros ganda dapat menghasilkan peningkatan produksi daya listrik dengan nilai maksimal sebesar 37% tiap tahunnya.{{Sfn\|Rahmawati dan Sujito\|2019\|p=46-47}} == Pemasangan == ~~Panel inilah yang membedakannya dengan material lain. Jadi, walaupun sekilas terlihat seperti kaca, namun tidak ada energi yang terpantul kembali.~~ === Negara empat musim === Sistem inilah yang disebut dengan nama photovoltaic. Sistem ini berasal dari kata photo yang berarti cahaya, dan volt yang berarti tegangan listrik. Maka sistem photovoltaic adalah mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Panel surya secara umum dipasang secara tetap dan diam pada dudukannya. [[Negara]]-negara di [[belahan Bumi utara]] memposisikan panel surya menghadap ke selatan. Sedangkan negara-negara di [[belahan Bumi selatan]] memposisikan panel surya menghadap ke utara. Pemosisian ini diterapkan oleh negara-negara yang mengalami empat jenis [[musim]]. Posisi panel terhadap arah penyinaran matahari ialah [[Serenjang\|tegak lurus]] selama siang hari.{{Sfn\|Jamaaluddin\|2021\|p=6}} === Negara tropis === Panel surya tidak bekerja sendiri untuk menyimpan energi listrik yang sudah dihasilkan. Ketika pemasangan panel, maka akan dipasang juga baterai khusus yang berguna untuk menyimpan energi yang sudah dihasilkan oleh panel. Pemasangan panel surya pada negara di daerah [[Tropika\|tropis]] atau negara yang terletak di sekitar [[Khatulistiwa\|garis khatulistiwa]] cenderung lebih datar dibandingkan dengan pemasangan panel surya pada negara dengan empat musim. Jumlah energi listrik yang dihasilkan menjadi lebih sedikit. Penyebabnya ialah posisi penyinaran pada [[pagi]] dan [[sore]] hari kurang sempurna dan tidak menyerap seluruh sinar matahari yang terpancarkan.{{Sfn\|Jamaaluddin\|2021\|p=6-7}} == Pengembangan == ~~Ketika siang hari, maka energi listrik yang dihasilkan oleh panel surya bisa langsung digunakan untuk kebutuhan, kemudian sisanya akan tersimpan otomatis ke dalam baterai.~~ Pengembangan penggunaan panel surya tidak hanya pada negara-negara yang selalu disinari oleh sinar matahari. Tiga negara telah memulai penggunaan energi surya telah memulai penggunaan energi surya sejak tahun 2005. Masing-masing ialah [[Jerman]], [[Jepang]] dan [[Amerika Serikat]]. Ketiga negara ini menyumbang sebanyak 90% dari 3.075 MegaWatt hasil produksi menggunakan teknologi [[fotovoltaik]]. Pada Desember 2007, jumlahnya meningkat menjadi 4.500 MegaWatt. Negara-negara lain di [[Eropa]] dan [[Asia]] mulai mempertimbangkan penggunaan energi surya seiring peningkatan [[harga]] [[minyak]] [[dunia]] dan harga beli energi listrik dengan nilai yang dua kali lipat lebih mahal dibandingkan yang dijual oleh Amerika Serikat. [[Agen Energi Internasional]] mencatat bahwa Amerika Serikat telah memanfaatkan energi surya untuk diubah menjadi energi listrik secara mantap sejak tahun 2006. Sementara itu, Jepang dan Jerman memulai [[investasi]] atas [[energi terbarukan]] sejak tahun 1990-an.{{Sfn\|Hidayanti\|2020\|p=30}} Jerman juga mengadakan kegiatan [[penelitian]] dan [[pengembangan]] terhadap energi surya dengan mempekerjakan sedikitnya 200.000 [[rekayasawan]] dan [[ilmuwan]]. Pekerjaan ini kemudian menjadi sektor pekerjaan terbesar kedua di Jerman setelah sektor [[otomotif]].{{Sfn\|Hidayanti\|2020\|p=30-31}} Di sisi lain, timbul permasalahan kualitas pemasangan panel surya di seluruh dunia. Sekitar 30% dari seluruh proyek pemasangan panel surya di dunia mengalami kegagalan yang berakibat pada kerusakan panel surya. Negara dengan pemasangan panel surya yang relatif baru, kerusakan panel surya berada dalam kondisi yang serius. Dua negara yang mengalami kasus ini diantaranya ialah [[India]] dan [[Indonesia]]. Permasalahan yang timbul antara lain [[kebakaran]], penurunan keandalan [[sistem tenaga listrik]], keselamatan dan kehilangan daya listrik. Penyebab permasalahan ini ialah tidak dipertimbangkannya persoalan keamanan dan keselamatan di dalam skema pembiayaan.{{Sfn\|Budiarto, R., dkk.\|2017\|p=81}} ~~Sehingga ketika sudah tidak ada matahari pun, rumah atau gedung yang menggunakan panel surya sebagai sumber energinya tetap bisa menggunakan listrik yang berasal dari baterai.~~ == Lihat pula == * [[Kendaraan listrik]] * [[Perahu listrik]] == Referensi == === Catatan kaki === {{Reflist\|3}} === Daftar pustaka === * {{Cite book\|last=Budiarto, R., dkk.\|date=2017\|url=https://www.researchgate.net/profile/Rachmawan-Budiarto/publication/324089600_Energi_Surya_untuk_Komunitas_-_Meningkatkan_Produktivitas_Masyarakat_Pedesaan_Melalui_Energi_Terbarukan/links/5abd0f1daca27222c7557d50/Energi-Surya-untuk-Komunitas-Meningkatkan-Produktivitas-Masyarakat-Pedesaan-Melalui-Energi-Terbarukan.pdf\|title=Energi Surya untuk Komunitas: Meningkatkan Produktivitas Masyarakat Pedesaan melalui Energi Terbarukan\|location=Jakarta\|publisher=Lembaga Kajian dan Pengembangan Sumber Daya Manusia, Pengurus Besar Nahdlatul Ulama\|isbn=978-602-60753-2-1\|ref={{sfnref\|Budiarto, R., dkk.\|2017}}\|url-status=live}} {{Cite book\|last=Hidayanti\|first=Fitri\|date=2020\|url=http://repository.unas.ac.id/2022/1/Buku%20Ajar_Aplikasi%20Sel%20Surya_Fitria%20Hidayanti.pdf\|title=Aplikasi Sel Surya\|location=Jakarta Selatan\|publisher=LP UNAS\|isbn=978-623-7376-53-8\|ref={{sfnref\|Hidayanti\|2020}}\|url-status=live}} {{Cite book\|last=Jamaaluddin\|date=2021\|url=https://press.umsida.ac.id/index.php/umsidapress/article/view/978-623-6292-10-5/989\|title=Buku Petunjuk Pengoperasian Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)\|location=Sidoarjo\|publisher=UMSIDA Press\|isbn=978-623-6292-10-5\|editor-last=Sartika, S. B., dan Multazam, M. T.\|ref={{sfnref\|Jamaaluddin\|2021}}\|url-status=live}} {{Cite book\|last=Rahmawati, Y., dan Sujito\|date=2019\|url=https://issuu.com/ahmadrizalkaruniawan2657/docs/buku_ajar_plts\|title=Pembangkit Listrik Tenaga Surya\|location=Malang\|publisher=Universitas Negeri Malang\|ref={{sfnref\|Rahmawati dan Sujito\|2019}}\|url-status=live}} == Pranala luar == {{en}}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 }} Solar electricity yield of a photovoltaic system * {{en}}[http://www.solarbuzz.com Mengikuti harga panel surya industri] * {{id}}[https://janaloka.com/edukasi/ Pemanfaatan panel surya di Indonesia] * {{id}}[https://bumienergisurya.com Bumi Energi Surya] *{{id}}[https://news.indotrading.com/cara-kerja-panel-surya/ Informasi Panel Surya] [[Kategori:Energi ~~terbaharui~~terbarukan]] [[Kategori:Perangkat bertenaga surya]] [[Kategori:Fotovoltaik]] [[he:קולט שמש]]