Panel surya

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, fotovoltaik dapat diartikan sebagai "cahaya-listrik". Sel surya atau sel fotovoltaik bergantung pada efek fotovoltaik untuk menyerap energi Matahari dan menyebabkan arus mengalir antara dua lapisan bermuatan yang berlawanan.

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 di Australia.

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.

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.

Panel surya memiliki beberapa jenis yaitu panel surya monokristalin, panel surya polikristalin, dan sel surya . Tapi secara umum yang paling banyak dipergunakan adalah jenis monocrystalline dan poliycrystalline.

Pemanfaatan panel surya saat ini mulai diperhitungkan, karena sumber energi dari sinar cahaya matahari adalah tidak terbatas dan terbarukan.

Bahan modul

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.^[1]

Cara kerja

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.^[2]

Kinerja

Salah satu faktor yang menentukan kinerja dari panel surya ialah kondisi iradiasi dari sinar matahari. Kinerja panel surya ini diamati secara 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.^[3] 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.^[4]

Pengendalian

Pengendalian arus searah

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.^[5] 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.^[6]

Pengendalian posisi

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.^[7]

Lihat pula

Referensi

Catatan kaki

^ Iskandar, C. S., dan Latief, N. (2018). Sistem Listrik Tenaga Surya Disain, dan Operasi Instalasi: Ikhtisar untuk Membangun Makassar, Sulawesi Selatan, Indonesia. Sleman: Deepublish. hlm. 7. ISBN 978-602-475-497-6.
^ Rahmawati dan Sujito 2019, hlm. X.
^ Rahmawati dan Sujito 2019, hlm. 47.
^ Rahmawati dan Sujito 2019, hlm. 48.
^ Rahmawati dan Sujito 2019, hlm. 43.
^ Rahmawati dan Sujito 2019, hlm. 59.
^ Rahmawati dan Sujito 2019, hlm. 46-47.

Daftar pustaka

Rahmwati, Y., dan Sujito (2019). Pembangkit Listrik Tenaga Surya. Malang: Universitas Negeri Malang.

Pranala luar

(Inggris)http://www.tectosol.staticip.de/index_en.htm Diarsipkan 2005-12-14 di Wayback Machine. Solar electricity yield of a photovoltaic system
(Inggris)Mengikuti harga panel surya industri

[1] Iskandar, C. S., dan Latief, N. (2018). Sistem Listrik Tenaga Surya Disain, dan Operasi Instalasi: Ikhtisar untuk Membangun Makassar, Sulawesi Selatan, Indonesia. Sleman: Deepublish. hlm. 7. ISBN 978-602-475-497-6.

[FOOTNOTERahmawati_dan_Sujito2019X-2] Rahmawati dan Sujito 2019, hlm. X.

[FOOTNOTERahmawati_dan_Sujito201947-3] Rahmawati dan Sujito 2019, hlm. 47.

[FOOTNOTERahmawati_dan_Sujito201948-4] Rahmawati dan Sujito 2019, hlm. 48.

[FOOTNOTERahmawati_dan_Sujito201943-5] Rahmawati dan Sujito 2019, hlm. 43.

[FOOTNOTERahmawati_dan_Sujito201959-6] Rahmawati dan Sujito 2019, hlm. 59.

[FOOTNOTERahmawati_dan_Sujito201946-47-7] Rahmawati dan Sujito 2019, hlm. 46-47.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]