SEL SURYA DAN KARAKTERISTIKNYA
BAHAN LISTRIK
OLEH : PUTU RUSDI ARIAWAN NIM. 0804405050
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UNIVERSITAS UDAYANA UDAYANA JIMBARAN BALI 2010
Abstrak
Masalah energi tampaknya akan tetap menjadi topik yang hangat sepanjang peradaban umat manusia. Upaya mencari sumber energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar fosil masih tetap ramai dibicarakan. Ada beberapa energi alam sebagai energi alternatif yang bersih, tidak berpolusi, aman dan dengan persediaan yang tidak terbatas. Di antaranya adalah energi surya, angin, gelombang dan perbedaan suhu air laut. Di masa yang akan datang, dengan adanya kebutuhan energi yang makin besar, penggunaan sumber energi listrik yang beragam tampaknya tidak bisa dihindari. Oleh sebab itu, pengkajian terhadap berbagai sumber energi baru tidak akan pernah menjadi langkah yang sia-sia. Dari hasil riset riset betahun - tahun para ilmuwan akhirnya berhasil menciptakan suatu alat yang dapat memanfaat memanfaatkan kan sinar matahari matahari menjadi menjadi energi listri listrik. k. Alat tersebut dinamakan Solar Cell atau Photovoltaic Cell (Sel Surya ). Prinsip Prinsip kerja dari Sel Surya Surya ini adalah menyerap menyerap sinar sinar matahari matahari kemudian menggunakan menggunakan sinar sinar tersebut tersebut untuk membangkitkan elektron-elektron elektron-elektron di dalam Sel Surya sehingga menghasilkan arus listrik. Sehingga sel surya dapat dikatakan merupakan sumber energi alternative yang sangat potensial Untuk itu, kita perlu mengetahui bagaimana sebenarnya Potensi Sel Surya itu sebagai sumber energi listrik baru dan penggunaanya di berbagai bidang kehidupan. Dan diharapkan nantinya penggunaan Sel Surya sebagai sumber energi listrik sudah lumrah digunakan ,khususnya di Indonesia yang mendapat sinar matahari penuh setiap tahun.
PUTU RUSDI ARIAWAN
i
KATA KATA PENGAN PENGANTAR TAR
Puji syukur kehadirat Tuhan yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan karunia karunia – Nya paper ini ini dapat terselesai terselesaikan. kan. Penyusunan Penyusunan paper paper ini merupakan merupakan pengganti ujian akhir semester mata kuliah Bahan Listrik program sarjana (S1) Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana. Adapun judul paper ini adalah: SEL SURYA DAN KARAKTERISTIKNYA. Saya menyadari bahwa apa yang tersusun dalam paper ini jauh dari apa yang diharapkan secara ilmiah. Hal ini disebabkan karena keterbatasan kemampuan, pengetahuan, pengetahuan, dan dan pengalaman pengalaman yang saya miliki miliki.. Maka dari dari itu kritik, kritik, saran, saran, bimbingan, bimbingan, dan petunjuk petunjuk – petunjuk petunjuk dari dari semua semua pihak pihak terutama terutama kepada kepada bapak bapak Ir. Ir. Ketut Wijaya Wijaya selaku selaku dosen mata kuliah bahan listri listrik k sangat saya saya harapkan harapkan guna kelengkapan dan penyempurnaan paper ini. Akhir kata, saya harapkan paper ini dapat
bermanfaat bagi semua pihak
khususnya mahasiswa jurusan teknik elektro dan bagi perkembangan ilmu teknologi informasi.
Denpasar, Agustus 2010
Penyusun
PUTU RUSDI ARIAWAN
ii
DAFTAR ISI Abstrak...................................................................................................................i Kata Pengantar .................................................. .................................................... ii Daftar Isi................................................................. ............................................... iii Daftar Gambar.......................................................................................................iv BAB I
PENDAHULUAN ............................................... .................................. 1 1.1 Latar Belakang ............................................... .................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ..................................................................... ...... 2 1.3 Tujuan Penulisan................................... ........................................... 2 1.4 Manfaat Penulisan................................. ........................................... 2 1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah...............................................2 1.6 Sistematika Penulisan.......................................................... .............3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.......................................................... ............... 4 2.1 Pengertian Sel Surya ............................................... ......................... 4 2.2 Bahan Sel Surya...................................................... Surya ............................................................................... ......................... 4 2.3 Panel Sel Surya ....................................................... ................................................................................ ......................... 6 BAB III METODOLOGI METODOLOGI PENELITIAN PENELITIAN...... ............. .............. ............. ............. .............. .............. ............. ............. ......... 8 3.1 Prosedur Pengumpulan Data...................................................... Data ............................................................ ...... 8 3.2 Prosedur Pengolahan Data ................................................ ............... 8 3.3 Aspek-Aspek Yang Dikaji…………………………………………8 Dikaji…………………………………………8 3.4 Teknik Mengambil Keputusan……………………………………..8 Keputusan……………………………………..8 BAB IV PEMBAHASAN.................................................. .................................. 9 4.1 Sistem Kerja Sel Surya .................................................... .................................................................... ................ 9 4.2 Penggunaan Sel Surya............................................................... ....... 11 4.3 Keuntungan Dan Kelemahan Sel Surya............................ Surya............................ ............... 14 BAB V
PENUTUP.................................................. ........................................... 15 5.1 Kesimpulan……………………… Kesimpulan…………………………………………………… ………………………………...15 …...15 5.2 Saran……………………… Saran…………………………………………………… ……………………………………….15 ………….15
Daftar Pustaka
PUTU RUSDI ARIAWAN
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Desain Sel Sel Surya Surya secara umum……………………………… umum………………………………………4 ………4 Gambar 2.2. Spektrum serapan bahan x-H 2 Pc,PVA terhadap……………………..6 perubahan panjang gelombang Gambar 2.3 Penyusunan Penyusunan Sel Sel Surya Surya menjadi menjadi Panel Panel Surya……… Surya………………… …………………7 ………7 Gambar 4.1 Prinsip kerja sel surya…………………… surya……………………………………………… …………………………..9 ..9 Gambar 4.2 Kegunaan Kegunaan Sel Surya Surya sebagai sebagai sumber sumber energi energi listri listrik k ………………... ………………....11 .11 untuk lampu jalan dan telepon umum Gambar 4.3 Penggunaan Penggunaan sel surya surya untuk lampu lampu penunjuk penunjuk jalan…… jalan……………… …………….12 ….12 Gambar 4.4 Ladang Sel Surya untuk pembangkit listrik listrik di California……………12 Gambar 4.5 Penggunaan Sel Surya pada rumah-rumah…………………………...12 rumah-rumah…………………………...12 Gambar 4.6 Penginstalan komponen Sel Surya pada atap rumah…………………13 Gambar 4.7 Bangunan Pembangkit Listrik………………… Listrik………………………………………..13 ……………………..13 dengan Sel Surya di Melbourne ,Australia Gambar 4.8 Ladang Sel Surya di Gurun Nevada , Amerika………………………13 Amerika………………………13
PUTU RUSDI ARIAWAN
iv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Masalah energi tampaknya akan tetap menjadi topik yang hangat sepanjang peradaban umat manusia. Upaya mencari sumber energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar fosil masih tetap ramai dibicarakan. Ada beberapa energi alam sebagai energi alternatif yang bersih, tidak berpolusi, aman dan dengan persediaan yang tidak terbatas. Di antaranya adalah energi surya, angin, gelombang dan perbedaan suhu air laut. Di masa yang akan datang, dengan adanya kebutuhan energi yang makin besar, penggunaan sumber energi listrik yang beragam tampaknya tidak bisa dihindari. Oleh sebab itu, pengkajian terhadap berbagai sumber energi baru tidak akan pernah menjadi langkah yang sia-sia. Tulisan ini akan membahas perkembangan teknologi sel surya dewasa ini sebagai komponen utama untuk pembangkit listrik tenaga matahari dan prospeknya di masa depan dengan penekanan pada material pembentukan sel surya itu sendiri. Seperti kita ketahui, sinar matahari merupakan sumber energi yang tidak terbatas jumlahnya. Dengan memanfaatkan potensi sinar matahari sebagai energi khususnya energi listrik kita dapat memiliki cadangan energi yang cukup besar bila sumber energi fosil seperti minyak bumi, batu bara dan gas alam mengalami kelangkaan. Dari Dari hasil riset betahun - tahun para ilmuwan akhirnya akhirnya berhasil berhasil menciptakan suatu alat yang dapat memanfaatkan sinar matahari menjadi energi listrik. Alat tersebut dinamakan Solar Cell atau Photovoltaic Photovoltaic Cell (Sel Surya ). Prinsip Prinsip kerja dari Sel Surya ini adalah adalah menyer menyerap ap sinar matahari matahari kemudian kemudian menggunakan sinar tersebut untuk membangkitkan membangkitkan elektron-elektron di dalam dalam Sel Surya sehinnga menghasilkan arus listrik. Memang penggunaan Sel Surya sebagai pembangkit listrik belum begitu banyak digunakan apalagi di negara-negara yang kurang mendapat sinar matahari setiap tahunnya. Namun prospek prospek Sel Surya ini sebagai alternatif alternatif sumber energi listrik masa depan sangat menjanjikan,mengingat sinar matahari adalah sumber energi yang tidak ada habisnya
PUTU RUSDI ARIAWAN
1
Untuk itu, perlu kita mengetahui bagaimana sebenarnya Potensi Sel Surya itu sebagai sumber energi listrik baru dan penggunaanya di berbagai bidang kehidupan. Dan diharapkan nantinya penggunaan Sel Surya sebagai sumber energi listrik sudah lumrah digunakan ,khususnya di Indonesia yang mendapat sinar matahari penuh setiap tahun.
1.2 Rumusan Masalah
Beranjak dari latar belakang masalah diatas dapat diambil beberapa rumusan masalah yang menyangkut Sel Surya (Photovoltaic (Photovoltaic Cell), diantaranya :
Bagaimana gambaran gambaran umum dari Sel Surya Surya ?
Bagaimana Bagaimana cara cara kerja Sel Surya Surya ?
Dalam bidang apa saja kegunaan dari dari Sel Surya ?
Apa keuntungan dan kelemahan dari Sel Surya ?
1.3 Tujuan Penulisan
Ada tujuan dari penulisan paper ini antara lain
Mengetahui dan memahami gambaran umum tentang Sel Surya
Mengetahui prinsip dan cara kerja Sel Surya.
Mengetahui aplikasi dan kegunaan Sel Surya
Mengetahui keuntungan dan kelemahan dari Sel Surya
1.4 Manfaat Penulisan
Manfaat yang ingin penulis sampaikan dari pembuatan paper ini agar pembaca pembaca khususnya khususnya mahasiswa mahasiswa teknik mengetahui mengetahui gambaran gambaran umum dari Sel Surya sebagai alternatif energi listrik di masa yang akan datang.
1.5 Ruang Lingkup Lingkup dan Batasan Batasan Masalah
Melihat Melihat begitu kompleksn kompleksnya ya permasalah permasalahan an yang ada dalam sel surya, surya, maka maka penul penulis is hanya hanya membah membahas as tentan tentang g gambar gambaran an umum umum sel surya surya dan karakteristiknya serta keuntungan dan kerugiannya.
PUTU RUSDI ARIAWAN
2
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam laporan ini adalah sebagai berikut : BAB I
PENDAHULUAN Menyajikan latar belakang penulisan, rumusan masalah, tujuan, manfaat, ruang lingkup dan batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Menyajikan materi-materi yang mendukung dari pembahasan masalah, dalam hal ini tentang sel surya dan karakteristiknya. BAB III METODOLOGI PENELITIAN PENELITIAN Menyajikan metode-metode apa yang dilakukan oleh penulis untuk menyelesai menyelesaikan kan paper paper ini. Yang Yang mana mana didalamnya didalamnya berisi berisi prosedur prosedur pengumpulan data, prosedur pengolahan data, aspek-aspek yang dikaji, teknik pengambilan kesimpulan. BAB IV PEMBAHASAN Yang
berisikan
tentang
pembahasan-pembahasan
yang
dibuat
berdasarkan atas latar belakang, tujuan, dan pokok permasalahan yaitu mengenai sel surya dan karakteristiknya. BAB V
PENUTUP Penutup berisi kesimpulan dari pembahasan yang telah dijelaskan serta saran yang akan sangat perlu untuk dipertimbangkan selanjutnya.
PUTU RUSDI ARIAWAN
3
BAB II TINJAU TINJAUAN AN PUSTAKA PUSTAKA
2.1 Pengertian Sel Surya
Sel surya mengubah cahaya menjadi listrik Mereka disebut surya atas matahari atau "sol" karena matahari merupakan sumber cahaya terkuat yang dapat dimanfaatkan. Sel surya sering kali disebut sel photovoltaic, 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. Sel surya surya biasanya berbentuk berbentuk wafer bulat diameter 3 inci (7,6 cm) dan tebal 300 mm. Bebentuk bujur sangkar atau persegi panjang Gambar 2.1 di bawah ini menunjukkan menunjukkan desain Sel Surya secara umum umum
2.2 Bahan Sel Surya Teknologi Silikon dan GaAs
Pada prinsipnya, sel surya adalah identik dengan piranti semikonduktor dioda. Hanya saja dewasa ini strukturnya menjadi sedikit lebih rumit karena perancangannya yang lebih cermat untuk meningkatkan efisiensinya. Untuk penggunaan secara luas dalam bentuk arus bolak-balik, masih diperlukan peralatan tambahan seperti inventer, baterei penyimpanan dan lain-lain. Kemajuan dari penelitian akan material semikonduktor sebagai bahan inti sel surya, telah menjadi faktor kunci bagi pengembangan teknologi ini. Dalam teknologi sel surya, terdapat berbagai pilihan penggunaan material intinya. Kristal tunggal silikon sebagai pioner dari sel surya memang masih menjadi pilihan sekarang karena teknologinya yang sudah mapan sehingga bisa mencapai efisiensi lebih
PUTU RUSDI ARIAWAN
4
dari 20 % untuk skala riset. Sedangkan modul/panel sel surya kristal silikon yang sudah diproduksi berefisiensi sekitar 12 %. Material yang berefisiensi tinggi lainnya adalah dari paduan golongan unsur III-V GaAs dan InP. Sel surya film tipis
Sel surya yang terbuat dari film tipis (Thin film solar cells)d i antaranya ada tiga material yang sedang dikembangkan secara intensif yaitu CuInSe 2 (atau paduannya seperti CuIns2 atau CuInGaSe2 ), CdTe dan silikon amorf. Sel surya film tipis CdTe telah dapat diproduksi dalam bentuk modul percobaan dengan efisiensi sekitar 10%. diterima dengan baik karena mengandung unsur cadmium. Material CuInSe2 adalah juga diharapkan dapat digunakan secara luas. Material dengan daya absorpsi cahaya yang besar ini, secara teoritik mempunyai efisiensi 20% bahkan lebih. Dalam skala laboratorium saat ini telah dibuat efisiensi di atas 15%. Yang terakhir adalah silikon amorf. Material ini juga dikenal sebagai bahan dasar pembuatan flat panel display untuk layar komputer atau televisi portabel. Ini dimungkinkan karena material ini bisa ditumbuhkan dalam ukuran besar dengan lebar lebih dari satu meter. Film tipis silikon amorf biasanya dibuat dengan menguraikan gas monosilane (SiH 4 ) dalam plasma yang dibangkitkan oleh penguat frekuensi radio (glow discharge) pada s uhu yang relatif o
rendah (250 C). Sel Surya Bahan Organik
Berbagai jenis bahan organik telah dapat dipergunakan untuk men-desain berbagai piranti seperti Sel Surya, sensor, transistor, diode, reflektor sinar-X, dan lain-lain serta yang menarik adalah prospek teknologi elektronika molekul yaitu teknologi men-desain berbagai piranti elektronika dalam skala molekul didasarkan kepada rekayasa molekul dari bahan organik dan kombinasi bahan organik-logam organik-logam (organometallic) Banyak bahan organik yang memungkinkan untuk dibuat Sel Surya dengan beberapa kelebihan dan kekurangannya yang perlu untuk dikembangkan dari waktu ke waktu sebagai contoh adalah desain Sel menggunakan bahan Metal-
PUTU RUSDI ARIAWAN
5
free Phtalocyanine (Pc), yaitu bahan organik phtalocyanine yang memiliki struktur molekul tanpa ada ikatan logam yang dicampur dengan bahan Polyvinylacetate ( PVA) menjadi senyawa baru yang untuk mudahnya diberi istilah tersebut dibuat film dan dimendapkan di atas substrat substrat x-H 2 Pc,PVA [7]. Bahan tersebut dengan cara meratakannya menggunakan mata pisau tipis atau dengan teknik
spin-coating . Bahan x-H 2 Pc sendiri merupakan bahan semikonduktor jenis p, sedangkan bahan PVA dalam desain Sel ini berfungsi sebagai pengikat antara substrat dengan bahan x-H 2 Pc. Spektrum serapan untuk perubahan panjang gelombang dari bahan x-H 2 Pc,PVA dengan ketebalan 2 m m seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Dari spektrum tersebut dapat dilihat intensitas serapan maximum cahaya tampak oleh bahan pada panjang gelombang sekitar 670 nm.
Gambar 2.2. Spektrum serapan bahan x-H 2 Pc,PVA terhadap perubahan panjang gelombang
2.3 Panel Sel Surya Surya
Panel sel surya tersusun dari gabungan beberapa sel surya. Sebuah sel surya tunggal umumnya dapat membangkitkan daya 1 watt dengan tegangan 0,5 volt.Untuk menghasilkan daya dan tegangan yang lebih besar maka sel surya disusun menjadi sebuah modul atau kumpulan beberapa Sel Surya .Kemudian modul-modul ini dirangkai menjadi larik modul yang disebut Panel Surya.
PUTU RUSDI ARIAWAN
6
Gambar Gambar 2.3 di bawah ini ini menggambark menggambarkan an penyusuna penyusunan n Sel Surya menjadi menjadi Panel Panel Surya
Sel Surya
Modul Sel Surya
Panel Surya
Sel Surya
Modul Sel Surya
Panel Surya
PUTU RUSDI ARIAWAN
7
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Prosedur Pengumpulan Data
Paper ini dibuat dengan data yang dikumpulkan dengan menggunakan dua metode kepustakaan utama yang saya gunakan, yaitu yang diambil dari kepustakaan berupa buku referensi dan sumber kepustakaan kepustakaan lain berupa internet. 3.2 Prosedur Pengolahan Data
Setelah penulis mendapatkan data-data mentah dari berbagai sumber pustaka maka penulis perlu mengolah data tersebut , pengolahan data dilakukan dengan beberapa metode yaitu : 1. Mencari Mencari hal-hal hal-hal penting penting yang berhubun berhubungan gan dengan dengan permasalah permasalahan an yang akan dibahas dari berbagai sumber misalnya buku, internet ataupun dari literature lain. 2. Menyusun Menyusun data yang yang diperoleh diperoleh menuru menurutt sistemati sistematika ka paper paper berpo berpola la lima bab. 3. Menarik Menarik kesimpul kesimpulan an yang yang bisa menjawa menjawab b rumusan rumusan masalah. masalah. 3.3 Aspek-Aspek Aspek-Aspek yang yang Dikaji Dikaji
Aspek-aspek yang akan saya bahas dalam paper ini secara garis besar ada 4 yait yaitu: u: 1.
Gamb Gambar aran an umu umum m dar darii Sel Sel Sury Suryaa
2.
Cara ara kerj kerjaa Sel Sel Sury Suryaa
3.
Apli Aplika kassi dari dari Sel Sel Sury Suryaa
4.
Keuntu Keuntunga ngan n dan dan kelema kelemahan han dari dari Sel Sel Surya Surya
3.4 Teknik Mengambil Kesimpulan
Berbagai pertimbangan penulis dalam menarik kesimpulan adalah sebagai berikut. 1.
Kesimpulan Kesimpulan langsung langsung berhubunga berhubungan n dengan dengan rumusan rumusan masalah masalah yang dibuat.
2.
Kesimpulan Kesimpulan diperoleh diperoleh dari hasil pertimbanga pertimbangan n yang tidak sepihak, sepihak, tetapi berdasarkan berbagai referensi.
3.
Kesimpulan Kesimpulan merupakan merupakan jawaban jawaban dari dari masalah masalah dan tujuan penulisan penulisan
PUTU RUSDI ARIAWAN
8
BAB IV PEMBAHASAN
4.1 Cara Kerja Kerja Sel Surya Surya
Sel Surya mengkonversikan langsung cahaya menjadi listrik pada tingkat atom. Bahan dari sel surya mempunyai kemampuan photoelectric yaitu kemampuan menyerap energi photon dalam cahaya dan melepaskan elektron bebas jika terkena sinar matahari. Ketika elektron bebas ini ditangkap, timbul suatu arus listrik yang dapat ditransmisikan menjadi energi listrik .
Absorbder
Gambar 4.1 prinsip kerja sel surya Secara
sederhana solar
cell terdiri
dari
persambungan
bahan
semikonduktor bertipe p dan n (p-n junction semiconductor) yang jika tertimpa sinar matahari maka akan terjadi aliran electron, nah aliran electron inilah yang disebut sebagai aliran arus listrik. Sedangkan struktur dari sel surya seperti ditunjukkan dalam gambar di atas. Bagian utama perubah energi sinar matahari menjadi listrik adalah absorber (penyerap), meskipun demikian, masing-masing lapisan juga sangat berpengaruh terhadap efisiensi dari Sel surya. Sinar matahari terdiri dari bermacam-macam jenis gelombang elektromagnetik. Oleh karena itu absorber disini diharapkan dapat menyerap sebanyak mungkin solar radiation yang berasal dari cahaya matahari.
PUTU RUSDI ARIAWAN
9
Lebih detail lagi bisa dijelaskan sinar matahari yang terdiri dari photon photon, jika menimpa permukaaan bahan solar sel (absorber ), ), akan diserap, dipantulkan atau dilewatkan begitu dan hanya foton dengan level energi tertentu yang akan membebaskan electron dari ikatan atomnya, sehingga mengalirlah arus listrik. Level energi tersebut disebut energi band-gap yang didefinisikan sebagai sejumlah energi yang dibutuhkan untuk mengeluarkan electron dari ikatan kovalennya sehingga terjadilah aliran arus li strik. Untuk membebaskan electron dari ikatan kovalennya, energi foton ( hc) harus sedikit lebih besar/diatas daripada energi band-gap. Jika energi foton terlalu besar dari pada energi band-gap, maka extra energi tersebut akan dirubah dalam bentuk panas pada solar sel. Karenanya sangatlah penting pada sel surya untuk mengatur bahan yang dipergunakan, yaitu dengan memodifikasi struktur molekul dari semikonduktor yang dipergunakan. Tentu saja agar efisiensi dari solar cell bisa bisa tinggi maka foton yang berasal dari sinar matahari harus bisa diserap yang sebanyak banyaknya, kemudian memperkecil refleksi dan remombinasi serta memperbesar konduktivitas dari bahannya. Untuk bisa membuat agar foton yang diserap dapat sebanyak banyaknya, maka absorber harus memiliki energi band-gap dengan range yang lebar, sehingga memungkinkan untuk bisa menyerap sinar matahari yang mempunyai energi sangat bermacam-macam tersebut. Sebuah Sel Surya (yang terbuat dari silikon) pada umumnya dapat menghasilkan tegangan 0.5 volt dan daya 1 watt. Jika ingin mendapatkan tegangan yang lebih tinggi dan daya yang lebih besar maka sel surya akan disusun menjadi sebuah panel yang terdiri dari puluhan bahkan ratusan sel surya. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi besar kecilnya tegangan dan daya yang dihasilkan suatu sel surya, antara lain :
Jenis bahan yang digunakan. Semakin baik bahan yang digunakan semakin besar output yang dikeluarkan oleh Sel Surya. Bahan yang baik disini dalam artian efisiensi bahan tersebut dalam menyerap dan mengubah sinar
PUTU RUSDI ARIAWAN
10
matahari cukup besar, sebab tidak sepenuhnya sinar matahari yang mengenai Sel Surya diubah menjadi energi listrik.
Intensitas sinar matahari. Intensitas sinar matahari sangat menentukan kinerja Sel Surya. Bila sinar matahari kurang terang otomatis sinar yang diserap oleh sel surya jugakurang sehingga output energi yang dihasilkan juga kecil. Karena itu, pemakaian Sel Surya untuk memperoleh tegangan tegangan dan daya listrik besar sebaiknya memilih lokasi yang memiliki intensitas sinar matahari cukup besar seperti di daerah gurun dan perbukitan tandus.
4.2 Penggunaan Sel Surya
Sel Surya sebagai pembangkit tenaga listrik memang belum begitu populer penggunaannya dibandingkan pembangkit listrik lain seperti pembangkit pembangkit listrik listrik tenaga air, pembangkit listrik tenaga solar, pembangkit listrik tenaga uap. Namun, walupun kurang populer bukan berarti Sel Surya tidak ada yang menggunakan. Di bawah ini akan diberikan beberapa contoh pengunaan Sel Surya disertai dengan gambar.
Panel Sel Surya Gambar
4.2
kegunaan
Sel
Surya
sebagai sumber energi listrik untuk lampu jalan dan telepon umum
PUTU RUSDI ARIAWAN
11
Panel Sel Surya Gamb Gambar ar 4.3 4.3 peng penggu guna naan an sel sel sur surya ya untuk lampu penunjuk jalan
Gamb Gambar ar 4.4 4.4 lada ladang ng Sel Sel Surya untuk pembangkit listrik di California
Gambar 4.5 Penggunaan sel surya pada rumah-rumah
PUTU RUSDI ARIAWAN
12
Gambar 4.6 penginstalan komponen Sel Surya pada atap rumah
Gambar 4.7 Bangunan Pembangkit Listrik dengan Sel Surya di Melbourne ,Australia
Gambar 4.8 Ladang Sel Surya di Gurun Nevada Nevada , Amerika
PUTU RUSDI ARIAWAN
13
4.3 Keuntungan Dan Kelemahan Sel Surya
Ada beberapa keuntungan dari Sel Surya sebagai alternatif sumber energi listrik, antara lain :
Sumber energi Sel Surya yaitu sinar matahari tidak akan pernah habis untuk digunakan . Lain halnya dengan sumber energi lain seperti minyak bumi,batu bara, gas alam yang lambat laun akan habis terpakai karena tidak dapat diperbaharui.
Sel Surya Surya
sebagai sumber listrik yang bebas polusi karena tidak
menimbulkan pencemaran ,baik itu pencemaran udara, air, tanah maupun maupun suara.
Sel Surya sebagai sumber listrik mandiri, artinya setiap orang dapat menggunakan Sel Surya untuk keperluannya masing-masing tanpa harus mendapat ijin khusus, karena beberapa jenis Perangkat Sel Surya sudah bisa dipasang di perumahan sebagai sumber listrik pribadi.
Sedangkan Kelemahan dari sel surya adalah :
Sel surya hanya dapat digunakan jika ada sinar matahari, dan memerlukan intensitas sinar matahari yang besar untuk menghasilkan listrik dengan daya dan tegangan tinggi. Bila cuaca mendung atau hujan ,Sel Surya untuk sementara tidak dapat digunakan.
Harga bahan dan penginstalan Sel Surya untuk perumahan masih cukup mahal mahal
untuk untuk
masyara masyarakat kat
umum. umum.
Sebag Sebagai ai
gamba gambaran ran
untuk untuk
bisa bisa
menghasilkan tenaga listrik dengan kekuatan 220 volt, diperlukan lempengan lempengan silikon--y silikon--yang ang berfungsi berfungsi sebagai sebagai sel surya yang jumlahnya jumlahnya ratusan. Untuk satu lempengan silikon sendiri diperlukan puluhan Polycrystra Polycrystrall silicon yang berukuran berukuran 10X1 10X1 inchi. inchi. Satu keping harga di pasar sekitar 2 dolar AS per keping. Untuk satu keping polycrystal silicon memiliki kemampuan, 0,5 watt. Satu lempengan memiliki kemampuan menghasilkan arus listrik hingga 12 Volt DC yang setara dengan 50 watt.
PUTU RUSDI ARIAWAN
14
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Sel Surya merupakan alat pengkonversi sinar matahari menjadi energi listrik.Sinar matahari yang berlimpah dapat menjadi cadangan energi listrik yang besar bila dimanfaatkan dengan menggunakan Sel Surya pada umumnya terbuat dari piranti semikonduktor yang memeiliki efek photoelectric, yaitu kemampuan melepaskan elektron bila terkena sinar matahariPiranti semikonduktor itu misalnya silikon yang menjadi dasar pembuatan Sel Surya. Sel Surya merupakan sumber energi listrik yang bebas polusi, karena tidak menghasilkan limbah berbahaya selama proses kerjanya.Selain bebas polusi Sel Surya juga menggunakan input yang tidak akan pernah habis yaitu sinar matahari.
5.2 Saran
Karena berbagai keuntungan yang dimiliki oleh sel surya seperti disebutkan di atas, maka sel surya ini sangat layak untuk dijadikan pertimbangan sebagai alternatif sumber energi listrik. Oleh karena itu di masa depan diharapkan pemanfaatannya dapat lebih ditingkatkan terutama di negara kita yang banyak mendapat sinar matahari tiap tahunnya. tahunnya.
PUTU RUSDI ARIAWAN
15
DAFTAR PUSTAKA [1] Almanda,Deni. 1997. Prospek 1997. Prospek PLTS di Indonesia. Indonesia. Jakarta Jakarta : Grasindo. Grasindo. [2] Hariyadi.1998. Elektronika Hariyadi.1998. Elektronika Molekul . Jakarta Jakarta : Grasindo Grasindo Molecular Electronic Electronic Devices Devices New [3] Dekker,Marcel. 1982. Molecular .New York York : F.L Carter Carter [4] Loutfy,R.O Loutfy,R.O dan Sharp ,J.H. ,J.H. 1979. 1979. J. Chem. Phys. Phys. New York York : F.L F.L Carter Carter
PUTU RUSDI ARIAWAN
BIODATA PENULIS
Nama
: Putu Rusdi Ariawan
TTL
: Denpasar. 19 April 1990
Agama
: Hindu
Mahasiswa Teknik Elektro Unv. Udayana Email :
[email protected] www.facebook.com/turusdi
PUTU RUSDI ARIAWAN
