Tugas
Termodinamika
Pemanfaatan
Sel Surya
Kelompok 6 :
1.
Achmad Basori (Abbas)
2.
Julharman Due (Jul)
3.
Olvan I Uno (Olvan)
4.
Yuyan Maksud (Yuyan)
5.
Faradita Goma (Dita)
6.
Mahfuzi Yuanda Daud (Fuzi)
7.
Siti Hardianti Doholio (Siti)
JURUSAN S1
PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS
MATEMATIKA DAN IPA
UNIVERSITAS
NEGERI GORONTALO
2013
KATA
PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah
SWT,Tuhan seru sekalian alam yang telah melimpahkan rahmat dan karunian-Nya
sehingga akhirnya kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul ”PEMANFAATAN SEL SURYA”.
Penyusun juga ingin mengucapkan terima kasih kepada orang
tua kami, dosen pembimbing, teman – teman dan berbagai pihak yang telah
terlibat dan membantu hingga makalah ini dapat terselesaikan.
Sebagai
manusia biasa, penyusun menyadari masih terdapat banyak kekurangan dalam
penyusunan makalah ini. Untuk itu dimohon kritik dan saran yang sifatnya
membangun dari berbagai pihak agar pada pembuatan makalah berikutnya lebih baik
lagi.
Gorontalo, 1 Juli 2013
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR.........................................................................................i
DAFTAR
ISI.......................................................................................................ii
BAB
I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang..................................................................................1
1.2
Rumusan
Masalah.............................................................................2
1.3
Tujuan...............................................................................................2
1.4
Manfaat.............................................................................................3
BAB II DASAR TEORI
2.1
Pengertian Sel
Surya...........................................................................4
2.2 Pemanfaatan Sel
Surya.......................................................................7
2.3 Panel
Surya.........................................................................................8
BAB
III
PEMBAHASAN
3.1 Identitas
Lokasi.....................................................................................15
2.1 Identitas
Narasumber............................................................................15
2.2 Hasil
Observasi.....................................................................................15
2.3 Pertanyaan dan
Jawaban................................ ......................................24
BAB
IV PENUTUP
4.1
Kesimpulan.........................................................................................27
4.2
Saran...................................................................................................27
DAFTAR
PUSTAKA.........................................................................................28
LAMPIRAN
FOTO DOKUMENTASI..............................................................29
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Matahari adalah sumber energy terbesar dan utama bagi
kehidupan Manusia.kita dapat memanfaatkan energy Matahari secara cuma-cuma
dengan tekhnolgi secara sederhana.oleh karena itu penggunaan energy Matahari
dapat di jadikan sebagai salah satu alternative yang bias kita manfaatkan.Energi semakin menjadi kebutuhan pokok
setiap manusia. Hingga kini permasalahan mengenai sumber daya energi masih
terus berlangsung. Hal ini dipengaruhi oleh kondisi global dengan semakin
bertambahnya penduduk dunia. Namun
persediaan energi yang ada semakin
berkurang. Jika tak segera ditangani, kemungkinan tak terhindarkan lagi adanya
krisis energi. Untuk itu inovasi tentang energi alternatif, terutama dari
sumber daya yang tak terbatas, sangat diperlukan seiring perkembangan dunia
sekarang ini. Salah satu alternatif yang dapat diterapkan adalah inovasi
mengenai teknologi Sel Surya (energi surya).
Pemanfaatan
sel surya selama ini adalah digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga surya.
Dari pemanfaatannya sebagai PLTS ini di antaranya dapat diaplikasikan pada
satelit, bangunan besar, pabrik industri, perumahan sebagai solar home system,
daya system penerangan kapal dikapal tanker MT.GEBANG. Sel surya juga dapat
dimanfaatkan sebagai cara untuk mengatasi adanya krisis energy terutama
menipisnya ketersediaan minyak bumi dunia.
Permasalahan sekarang adalah level
produksi sel surya di Indoneisa masih dalam tahap assembly atau perakitan yang
beberapa bahannya diimpor dan sebagian diproduksi di dalam negeri. PT LEN
sejauh ini mempu membuat sel surya tersebut. Secara khusus, pabrik sel surya di
Indonesia masih terbilang sangat langka. Produk produk sel surya yang
dipasarkan di Indonesia mayoritas merupakan hasil impor.
Sel surya mengandalkan siraman sinar
matahari dengan intensits yang memadai. Dengan letak geografis Indonesia di
khatulistiwa dengan jaminan limpahan sinar matahari sepanjang tahun tidak
mengalami perubahan berarti, maka sel surya patut menjadi salah satu bentuk
energi masa depan yang perlu dikembangkan. Hal ini pula didukung oleh efisiensi
sel surya yang terus meningkat serta biaya produksinya yang semakin kecil.
Pembuatan makalah ini didasarkan pada
kondisi bumi yang sumber daya alamnya digunakan dengan tidak bijak sehingga
memperburuk kondisi. Dengan energy alternativlah kita dapat sedikit membantu
memperbaiki bumi salah satunya dengan memanfaatkan sumber energy yang melimpah
yaitu SEL SURYA.
1.2. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah
makalah laporan observasi ini yaitu :
1. Dimana lokasi
obyek observasi yang dilakukan ?
2. Siapa nama
narasumber yang menjadi obyek observasi ?
3. Bagaimana hasil
observasi yang diperoleh ?
4. Apa saja
pertanyaan yang diajukan dan jawaban yang diperoleh ?
1.3. Tujuan
Tujuan
dari pembuatan makalah ini adalah untuk memberikan solusi terhadap
permasalahan dunia akan krisis energi yang terjadi secara terus-menerus. Dengan
solusi bahwa kita dapat beralih ke pembangkit listrik alternatif tenaga surya.
Apalagi letak geografisnya Indonesia merupakan Negara beriklim tropis yang
mendapat sinar matahari sepanjang tahun, jadi jika penggunaan panel surya
diterapkan di Indonesia akan membawa dampak yang positif, selain ramah lingkungan, penggunaan panel surya ini tidak menghasilkan
polusi dan tentunya mengurangi global warming.
1.4. Manfaat
Beranjak dari
permasalahan dunia akan krisis energi maka pembuatan makalah ini menjadi salah
satu media bagi kita untuk dapat mengetahui pentingnya pemanfaatan sel surya
terhadap krisis energi dunia sekarang ini.
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Pengertian Sel Surya
Sel surya atau sel photovoltaic adalah
suatu alat semikonduktor yang mengkonversi foton (cahaya) kedalam listrik.
Konversi ini disebut efek photovoltaic, dengan kata lain efek photovoltaic
adalah energi potensial listrik yang terbangun antara dua material yang
berbeda ketika hubungan bahan yang sejenis (common junction) diterangi
radiasi foton.
Gambar 2.1 dan Gambar 2.2 merupakan
simbol dan rangkaian ekuivalen sel surya.
Sel surya Rangkaian Ekuivalen Sel Surya
Fisik dari sel surya sangat mirip dengan
bentuk klasik dioda p-n (Gambar 2.3). Ketika cahaya diserap oleh junction,
energi foton yang diserap di transfer ke sistem elektron dari materi dioda,
menghasilkan penciptaan dari pembawa muatan mungkin saja sepasang elektron-ion
dalam cairan elektrolit, atau sepasang elektron-hole didalam materi
semikonduktor solid.
Efek Photovoltaic Mengkonversi Foton Ke
Voltase Melalui P-N Junction
Asal dari tenaga potensial photovoltaic
adalah perbedaan didalam kekuatan bahan kimia, disebut fermi level,
dari elektron-elektron di dua material yang terisolasi. Ketika mereka
bergabung, Junction mendekati sebuah kesetimbangan termodinamik yang
baru. Kesetimbangan tersebut didapat hanya ketika fermi level dalam
kedua material sama. Hal ini muncul oleh aliran elektron dari satu material ke
yang lain sampai sebuah perbedaan voltase terbentuk diantara dua material yang
mana mempunyai potensial yang hanya sama dari awal perbedaan dari vermi
level potensial ini mendorong photocurrent.
Konstruksi Dasar Sel Surya
Gambar 2.4 menampilkan konstruksi dasar
sel surya. Untuk mengumpulkan photocurrent, penghubung-penghubung berbahan
besi disediakan di kedua sisi dari junction untuk mengumpulkan arus
listrik yang disebabkan oleh pergeseran foton dalam satu sisi. Foil penghantar
(solder) disediakan di bawah (gelap) permukaan dan satu ditepi atas (diterangi)
permukaan. Lubang penghantar tipis di atas permukaan mengumpulkan arus dan
membiarkan sinar cahaya melaluinya. Ruang dari serat penghantar di dalam lubang
adalah permasalahan dari kompromisasi antara memaksimalkan hantaran energi
listrik dan meminimalisasi dari pemblokan sinar cahaya. Di penambahan ke
elemen-elemen dasar, beberapa fitur peningkatan juga ditambahkan. Caranya,
permukaan sel mempunyai pelapis anti-reflective untuk menyerap sebanyak
mungkin cahaya dengan meminimalisasi pemantulan cahaya. Perlindungan mekanik
disediakan oleh coverglass yang dipasangkan dengan bahan yang
transparan.
Cell Module Array
Beberapa Sel Menjadi Modul Dan
Beberapa Modul Menjadi Array
Modul
dan Array
Sel surya (seperti Gambar 2.5) adalah
dasar pembangun dari sistem energi photovoltaic. Secara khusus sel surya
berukuran hanya beberapa inci persegi. Untuk mendapatkan tenaga yang besar,
beberapa buah sel surya dihubungkan secara seri dan pararel dalam sebuah panel
(modul) dengan ukuran beberapa meter persegi. Array atau panel digambarkan sebagai
sebuah group dari beberapa modul yang secara elektrik terhubung dalam kombinasi
seri-pararel untuk menghasilkan arus dan tegangan yang di butuhkan.
Foton adalah partikel elementer dalam
fenomena elektromagnetik. Biasanya foton dianggap sebagai pembawa radiasi
elektromagnetik, seperti cahaya, gelombang radio, dan Sinar-X. Foton tidak
bermassa dan dalam ruang vakum foton selalu bergerak dengan kecepatan cahaya.
Foton memiliki baik sifat gelombang maupun partikel (dualisme
gelombang-partikel). Sebagai gelombang, satu poton tunggal tersebut diseluruh
ruang dan menunjukan fenomena gelombang seperti pembiasan oleh lensa dan
inferensi destruktif ketika gelombang terpantulkan saling memusnahkan satu sama
lain. Seperti partikel, foton hanya dapat berinteraksi dengan materi dengan
memindahkan energi.
2.2 Pemanfaatan Sel Surya
Gelombang yang timbul akibat medan
listrik dan medan magnet disebut gelombang elektromagnet. Gelombang
elektromagnet yang terlihat oleh pancaindera manusia adalah cahaya dengan
panjang gelombang berkisar pada 300-700 nm (nanometer). Gelombang diatas
panjang gelombang 700 nm adalah inframerah dan dibawah 300 nm adalah
ultraviolet. Manusia telah banyak memanfaatkan energi yang terdapat pada
gelombang elektomagnet sejak dahulu kala. Tapi pemahaman tentang gelombang ini
sendiri baru dapat dianalisis oleh kita sekitar abad 10.
Seiring perkembangan zaman, pemanfaatan
gelombang elektromagnet oleh manusia semakin sering dilakukan dalam kehidupan
sehari-hari sesuai dengan perkembangan pemahaman tentang gelombang ini sendiri.
Nama-nama seperti Isaac Newton dengan Hypothesis of Lightnya, Christian Huygens
dengan teori rambat gelombang, Faraday dengan teori elektromagnetisme, James
Clerk Maxwell yang berhasil memperbaiki teori rambat gelombangnya Christian
Huygens, Max Planck dengan teori kuantum, Albert Einstein dan Louis de Broglie
yang menyatakan bahwa cahaya adalah bentuk partikel dan gelombang dengan teori
dualitas partikel-gelombang telah memberikan kontribusi yang besar dalam
memanfaatkan gelombang elektromagnet dalam kehidupan sehari-hari. Dan dengan
melihat dari segi pemanfaatanna maka dapat dilihat bahwa:
Sel surya memiliki banyak aplikasi.
Mereka terutama cocok untuk digunakan bila tenaga listrik dari grid tidak
tersedia, seperti di wilayah terpencil, satelit pengorbit [[bumi], kalkulator
genggam, pompa air, dll. Sel surya (dalam bentuk modul atau panel surya) dapat
dipasang di atap gedung di mana mereka berhubungan dengan inverter ke grid
listrik dalam sebuah pengaturan net metering.
2.3 Panel surya
Suplai energi surya dari sinar matahari
yang diterima oleh permukaan bumi sebenarnya sangat luar biasa besarnya yaitu
mencapai 3 x
joule pertahun. Jumlah energi sebesar itu
setara dengan 10.000 kali konsumsi energi di seluruh dunia saat ini. Dengan
kata lain, dengan menutup 0,1% saja permukaan bumi dengan divais solar sel yang
memiliki efisiensi 10% sudah mampu untuk menutupi kebutuhan energi di seluruh
dunia saat ini. Perkembangan yang pesat dari industri sel surya (solar sel) di
mana pada tahun 2004 telah menyentuh level 1000 MW membuat banyak kalangan
semakin melirik sumber energi masa depan yang sangat menjanjikan ini. Energi
yang dikeluarkan oleh sinar matahari sebenarnya hanya diterima oleh permukaan
bumi sebesar 69% dari total energi pancaran matahari. Suplai energi surya dari
sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi sangat luar biasa besarnya
yaitu mencapai 3 x 10 joule pertahun, energi ini setara dengan 2 x
Watt. Jumlah energi sebesar itu setara dengan
10.000 kali konsumsi energi di seluruh dunia saat ini. Dengan kata lain, dengan
menutup 0.1% saja permukaan bumi dengan divais solar sel yang memiliki
efisiensi 10% sudah mampu untuk menutupi kebutuhan energi di seluruh dunia saat
ini. Cara kerja sel surya adalah dengan memanfaatkan teori cahaya sebagai
partikel. Sebagaimana diketahui bahwa cahaya baik yang tampak maupun yang tidak
tampak memiliki dua buah sifat yaitu dapat sebagai gelombang dan dapat sebagai
partikel yang disebut dengan photon.
Penemuan ini pertama kali diungkapkan
oleh Einstein pada tahun 1905. Energi yang dipancarkan oleh sebuah cahaya
dengan panjang gelombang λ dan frekuensi photon V dirumuskan dengan
persamaan:
E = h.c/ λ
Dengan h adalah konstanta Plancks (6.62
x 10-34 J.s) dan c adalah kecepatan cahaya dalam vakum (3.00 x 108 m/s).
Persamaan di atas juga menunjukkan bahwa photon dapat dilihat sebagai sebuah
partikel energi atau sebagai gelombang dengan panjang gelombang dan frekuensi
tertentu. Dengan menggunakan sebuah divais semikonduktor yang memiliki
permukaan yang luas dan terdiri dari rangkaian dioda tipe p dan n, cahaya yang
datang akan mampu dirubah menjadi energi listrik.
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 dari 20 % untuk skala riset. Sedangkan modul/panel sel
surya kristal silikon yang sudah diproduksi berefisiensi sekitar 12 %. Namun
demikian, penggunaan material ini dalam bentuk lempengan (waver) masih
digolongkan mahal dan juga volume produksi lempeng silikon tidak dapat
mencukupi kebutuhan pasar bila terjadi penggunaan sel surya ini secara massal.
Sehingga untuk penggunaan secara besar-besaran harus dilakukan uasaha untuk
mempertipis lapisan silikonnya dari ketebalan sekarang yang mencapai ratusan
mikron.
2.3.1 Pengertian Panel Surya
Panel
surya adalah sebuah alat yang terdiri dari sel surya
yang mengubah cahaya menjadi listrik. Mereka disebut surya karena daya yang
didapat berasal dari Matahari, karena Matahari merupakan sumber cahaya terkuat
yang dapat dimanfaatkan. Panel 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.
Panas matahari yang dirubah oleh sel
silikon ini menghasilkan listrik DC/ Direct current sehingga difungsikan untuk
mencharger aki atau accu,
kemudian battery atau accu dirubah oleh alat bernama power
inverter.
Komponen-komponen
Pembangkit Listrik Tenaga Surya :
1. Modul Sel Surya (Modul Photovoltaics)
Sel surya atau sel photovoltaic merupakan
suatu alat yang dapat mengubah energi radiasi matahari secara langsung menjadi
energi listrik. Pada dasarnya sel
tersebut berjenis diode yang tersusun atas P – N junction
a. Teori Dasar
Semikonduktor
Energi radiasi matahari dapat diubah menjadi
arus listrik searah dengan menggunakan lapisan-lapisan tipis silikon (Si) murni
atau bahan semikonduktor lainnya. Untuk pemakaian sebagai semikonduktor,
sislikon harus dimurnikan hingga kurang dari satu atom pengotoran per 1010 atom
silicon. Bentuk kristalisasi demikian akan terjadi bilamana silikon cair
menjadi padat disebabkan karena tiap atom mempunyai elektron valensi, demikian
terjadinya suatu bentuk kristal dimana tiap atom silikon yang bertegangan
saling memiliki salah satu elektron valensinya.
Semikonduktor adalah suatu bahan yang dapat
berfungsi sebagai konduktor dan juga dapat bersifat sebagai isolator tergantung
tempat dan kondisi bahan tersebut. Semikonduktor terdiri dari dua macam yaitu
semikonduktor intrinsik dan semikonduktor ektrinsik. Yang dimaksud dengan
semikonduktor intrinsik adalah semikonduktor yang murni yaitu semikonduktor
yang belum dikotori oleh atom-atom yang lain, seperti atom silikon atau
getmanium.
· Semikonduktor Silikon
tipe P dan tipe N
Pada kristal silikon murni tidak terdapat
elektron bebas, sehingga merupakan konduktor listrik yang buruk. Untuk
melepaskan elektron dari ikatannya diperlukan energi yang besar. Untuk
membentuk semikonduktor tipe P, maka semikonduktor dengan valensi 4 ditambahkan
dengan bahan bervalensi 3, biasanya dikenal dengan bahan ketidakmurnian. Jenis
bahan seperti ini antara lain boroen, aluminium, kalsium, indium. Penambahan
bahan ketidakmurnian ini akan menjadikan berkurang satu buah dalam ikatan
sehingga berbentuk hole/lubang.
Lubang ini dapat berpindah dari suatu tempat ke
tempat lain di dalam kristal. Yang terjadi selamanya adalah bahwa
elektron-elektron kristal mengisi lubang yang kosong sehingga timbul lubang
yang baru. Lubang tersebut berpindah disebabkan karena ada elektron yang
mengisinya, maka setiap lubang akan memiliki muatan posistif yang sama dan
berlawanan dengan muatan negatif dari elektron.
Demikian juga untuk membentuk semikonduktor
silikon tipe N, yaitu ditambah bahan yang bervalensi 5 yang biasa digunakan
antara lain fosfor disebut semikonduktor silikon tipe N.
· Junction Semikonduktor
Gabungan antara semikonduktor tipe P dan tipe N
menyebabkan perbedaan potensial yang disebut dengan tegangan penghalang dan
batas antara kedua sambungan itu disebut junction.
2. Baterai
Baterai adalah alat yang menyimpan daya yang
dihasilkan oleh panel surya yang tidak segera digunakan oleh beban. Daya yang
disimpan dapat digunakan saat periode radiasi matahari rendah atau pada malam
hari. Komponen baterai kadang-kadang dinamakan akumulator (accumulator).
Baterai menyimpan listrik dalam bentuk daya kimia.
3. Regulator
Regulator (atau lebih formalnya pengatur
penyimpanan daya surya atau Solar power charge regulator) memastikan bahwa
baterai berkerja dalam kondisi yang seharusnya. Pengatur ini menghindari
penyimpanan (charge) atau pengeluaran (discharge) baterai yang berlebihan, yang
keduanya sangat merusak umur baterai. Untuk menjamin charging dan discharging
baterai yang baik, pengatur tersebut menjaga informasi kondisi penyimpanan daya
(State of Charge atau SoC) baterai. SoC diukur berdasarkan pada tegangan
sebenarnya dari baterai.
4. Konverter
Listrik yang disediakan oleh sekumpulan panel
dan baterai adalah DC pada tegangan yang tetap. Tegangan yang disediakan
mungkin tidak sesuai dengan apa yang diperlukan oleh beban anda. Sebuah
konverter DC/AC, yang juga dikenal sebagai inverter, mengubah arus DC dari
baterai anda menjadi AC. Ini diikuti dengan kehilangan suatu daya selama
konversi. Jika perlu, anda juga dapat menggunakan konverter untuk mendapatkan
DC di tingkat tegangan yang berbeda dengan apa yang disediakan oleh baterai.
Konverter DC/DC juga kehilangan suatu daya selama konversi. Untuk pelaksanaan
optimal, sebaiknya mendesain sistem yang berdaya surya agar sesuai dengan
tegangan DC yang dihasilkan agar sesuai dengan beban.
2.3.2 Proses
Energi surya adalah energi
yang didapat dengan mengubah energi panas surya (matahari) melalui peralatan
tertentu menjadi sumber daya dalam bentuk lain. Energi surya menjadi salah satu
sumber pembangkit daya selain air, uap,angin, biogas, batu bara, dan minyak
bumi. Teknik pemanfaatan energi surya mulai muncul pada tahun 1839, ditemukan
oleh A.C. Becquerel. Ia menggunakan kristal silikon untuk mengkonversi radiasi
matahari, namun sampai tahun 1955 metode itu belum banyak dikembangkan. Selama
kurun waktu lebih dari satu abad itu, sumber energi yang banyak digunakan
adalah minyak bumi dan batu bara. Upaya pengembangan kembali cara memanfaatkan
energi surya baru muncul lagi pada tahun 1958. Sel silikon yang dipergunakan
untuk mengubah energi surya menjadi sumber daya mulai diperhitungkan sebagai
metode baru, karena dapat digunakan sebagai sumber daya bagi satelit angkasa
luar.
Sel surya
konvensional bekerja menggunakan prinsip p-n junction, yaitu junction antara
semikonduktor tipe-p dan tipe-n. Semikonduktor ini terdiri dari ikatan-ikatan
atom yang dimana terdapat elektron sebagai penyusun dasar. Semikonduktor tipe-n
mempunyai kelebihan elektron (muatan negatif) sedangkan semikonduktor
tipe-p mempunyai kelebihan hole (muatan positif) dalam struktur atomnya.
Kondisi kelebihan elektron dan hole tersebut bisa terjadi dengan mendoping
material dengan atom dopant. Sebagai contoh untuk mendapatkan material silikon
tipe-p, silikon didoping oleh atom boron, sedangkan untuk mendapatkan material
silikon tipe-n, silikon didoping oleh atom fosfor.
Peran dari p-n
junction ini adalah untuk membentuk medan listrik sehingga elektron (dan hole)
bisa diekstrak oleh material kontak untuk menghasilkan listrik. Ketika
semikonduktor tipe-p dan tipe-n terkontak, maka kelebihan elektron akan
bergerak dari semikonduktor tipe-n ke tipe-p sehingga membentuk kutub positif
pada semikonduktor tipe-n, dan sebaliknya kutub negatif pada
semikonduktor tipe-p. Akibat dari aliran elektron dan hole ini maka
terbentuk medan listrik yang mana ketika cahaya matahari mengenai susuna
p-n junction ini maka akan mendorong elektron bergerak dari semikonduktor
menuju kontak negatif, yang selanjutnya dimanfaatkan sebagai listrik, dan
sebaliknya hole bergerak menuju kontak positif menunggu elektron datang.
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, na aliran electron
inilah yang disebut sebagai aliran arus listrik. Bagian utama perubah energi
sinar matahari menjadi listrik adalah
absorber (penyerap), meskipun demikian, masing-masing lapisan juga sangat
berpengaruh terhadap efisiensi dari solar cell. 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.
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 saja. 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 utk mengeluarkan electron dari ikatan
kovalennya sehingga terjadilah aliran arus listrik. Untuk membebaskan electron
dari ikatan kovalennya, energi foton (hc/v harus sedikit lebih besar atau
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 solar sel untuk mengatur bahan
yang dipergunakan, yaitu dengan memodifikasi struktur molekul dari
semikonduktor yang dipergunakan. Tentu saja agar efisiensi dari solar cell 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. Salah satu bahan yang sedang
banyak diteliti adalah CuInSe2 yang dikenal merupakan salah satu dari direct
semikonduktor.
Ketika cahaya
dalam hal ini adalah photon (satuan energi dalam cahaya) mengenai sel surya,
maka energinya akan membebaskan pasangan elektron dan hole. Setiap photon
dengan energi yang cukup secara normal akan membebaskan elektron, dan akan
menghasilkan hole bebas juga. Apabila hal ini terjadi cukup dekat dengan medan
listrik, atau jika elektron bebas dan hole bebas masih berada pada range
pengaruhnya, maka medan listrik ini akan mengirimkan elektron pada sisi N dan
hole pada sisi P. Hal ini akan mengakibatkan kenetralan terganggu, dan jika
disediakan alur arus luar, maka elektron akan mengalir sepanjang alur, kembali
ke asalnya yaitu sisi P untuk bersatu dengan hole yang dikirim oleh medan
listrik. Elektron yang mengalir ini akan menghasilkan arus sedangkan medan
listrik akan menghasilkan tegangan. Dengan kedua unsur arus dan tegangan
tersebut, akan didapatkan power.
BAB III
PEMBAHASAN
3.1. Identitas Lokasi
Adapun lokasi desa yang menjadi obyek
observasi kami :
Dusun : Otalango , Lalape dan Botulanggelo
Desa : Biluhu Tengah
Kecamatan : Biluhu
Kabupaten : Gorontalo
Provinsi : Gorontalo
3.2. Identitas Narasumber
Kami melakukan wawancara / observasi
terhadap 3 warga desa, yaitu :
1. Nama
: Ilham Akase
Jabatan :
Sekertaris desa
2. Nama
: Yusuf Nalia
Jabatan :
Masyarakat
3. Nama : Mastur Popa
Jabatan : Masyarakat
3.3. Hasil Observasi
Observasi
yang kami lakukan yaitu di Dusun Otalango, Lalape, dan Botulanggelo, Desa Biluhu Tengah, Kecamatan Biluhu, Kabupaten Gorontalo. Waktu tempuh
dari kampus UNG ke tempat tersebut kurang lebih 2 jam, hal ini
disebabkan daerah tersebut cukup jauh dan medannya sulit untuk di tempuh.
Daerah tersebut dapat dikatakan
terpencil. Hal
ini dibuktikan dengan masih sulitnya akses jaringan dan hanya pada bagian pesisir pantai saja yang merupakan jalur jalan utama yang memiliki tiang listrik. Jadi hanya masih beberapa rumah yang memanfaatkan listrik PLN terlebih
rumah yang berada di lorong (bukan di jalan utama).
Dengan
lokasi serta keadaan desa tersebut, maka
beberapa rumah penduduk memanfaatkan cahaya matahari (sel surya) untuk menghasilkan listrik menggunakan alat yaitu panel surya. Panel surya diperoleh dari program langsung dari pemerintah pusat.
Kini kurang
kebih sudah 2 tahun penduduk telah
menggunakan panel surya. Panel surya yang sangat membantu masyarakat ini ternyata masih memilki
beberapa kekurangan misalnya bola lampu yang di dapat gunakan maksimal 2 karena
arus yang dihasilkan maksimalnya
hanya 20 watt. Dan apabila musim panas
lampu itu bisa menyala sampai pagi, namun jika musim hujan lampu tersebut akan redup dan hanya bisa
digunakan sampai jam 10 malam.
Panel surya harus mendapat perawatan rutin terhadap alat – alat yang digunakan yaitu
piringan, aki (baterai), charge
controller dan lampu. Aki tidak akan maksimal
pemakaiaannya jika tidak terisi atau sudah tidak berfungsi dengan baik. Piringan
yang digunakan untuk menangkap sinar matahari pun harus selalu dibersihkan,
agar piringan itu dapat menerima sinar matahari dengan baik. Inti dari
pemakaian sel surya tersebut adalah perawatan, apabila setiap alat yang
digunakan selalu terawat maka alat - alat tersebut dapat berfungsi dengan baik.
Siklus sel
surya pada panel surya adalah
pertama piringan menangkap sinar matahari, kemudian ditransfer ke aki setelah itu di transfer ke kotak hitam dan setelah itu disalurkan ke bola lampu.
Namun, sekarang
lebih dari setengah penduduk disana sudah menggunakan listrik dari PLN, mereka
menggunakan kayu sebagai tiang penyambung kabel. Hal ini dikarenakan keadaan
ekonomi masyarakat disana sudah mulai meningkat dan mereka
mulai menyadari pentingnya listrik dalam kehidupan sehari-hari.
Metode pengumpulan data yang
digunakan dalam penelitian ini meliputi:
Metode Wawancara
Dimana Wawancara adalah cara menghimpun
bahan keterangan yang dilakukan dengan
tanya jawab secara lisan secara sepihak berhadapan muka, dan dengan arah serta
tujuan yang telah ditetapkan. Anas Sudijono (1996: 82) ada beberapa
kelebihan pengumpulan data melalui wawancara, diantaranya pewawancara dapat
melakukan kontak langsung dengan peserta yang akan dinilai, data diperoleh
secara mendalam, yang diinterview bisa mengungkapkan isi hatinya secara lebih
luas, pertanyaan yang tidak jelas bisa diulang dan diarahkan yang lebih
bermakna. Wawancara dilakukan secara mendalam dan tidak terstruktur kepada
subjek penelitian dengan pedoman yang telah di buat.
Proses
wawancara
Dalam
Wawancara atau interview yang kami lakukan secara tatap
muka kepada para informan, seperti tokoh
masyarakat, dan Sekertaris Desa, yang bedara di Desa Biluhu
Tengah dengan tujuan agar kami bisa mendapatkan informasi yang tepat dan
akurat, dalam proses wawancara ini kami mengajukan beberapa pertanyaan
diantaranya apa tujuan dari pemasangan Panel surya yang terdapat di Desa Biluhu Tengah tersebut dan kapan awal
pemasangan panel surya yang ada di Desa Biluhu Tengah dan juga masih banyak
pertanyaan lainnya yang kami lontarkan kepada para tokoh masyarakat ataupun Sekertaris Desa. Dalam wawancara kali
ini kami mengambil sampel dari beberapa warga saja yang sudah termasuk
tokoh-tokoh masyarakat yang berada di Desa Biluhu Tengah tersebut, 3 warga yang
berada di Desa tersebut telah kami wawancarai satu persatu dan tiga warga
tersebut bernama Ilham Akase yang kebetulan merupakan salah satu tokoh
masyarakat yang berada di Desa Biluhu Tengah tersebut dan menjabat sebagai
Sekertaris Desa, 2 warga lainnya yaitu bapak Yusuf Nalia dan bapak Mastur Popa
yang merupakan warga di Desa ersebut yang menggunakan Panel Surya selama lebih kurang 2 tahun sejak
pertama kali diberkannya alat panel surya tersebut kepada seluruh masyarakat
secara serentak.
Pengertian
Metode Wawancara
Dalam suatu penelitian, di samping
menggunakan metode yang tepat, maka memilih teknik pengumpulan data juga harus
tepat sesuai dengan penelitian. Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam
penelitian ini adalah wawancara, dimana wawancara merupakan suatu proses
interaksi dan komunikasi secara langsung dengan tujuan untuk mendapatkan
informasi penting yang diinginkan. Wawancara dapat dipandang sebagai metode
pengumpulan data dengan jalan tanya jawab sepihak yang dikerjakan dengan
sistematis berdasarkan pada tujuan penyelidikan. Pada umumnya dua orang atau
lebih hadir secara fisik dalam proses tanya jawab itu, dan masing-masing pihak
dapat menggunakan saluran-saluran komunikasi secara wajar dan lancar. Menurut
Winarno Surakhmad, wawancara (interview) merupakan metode yang memerlukan
komunikasi atau perhubungan yang lancar antara penyelidik dengan subyek
penelitian. Dari pengertian tersebut, maka wawancara adalah sejumlah pertanyaan
yang diajukan secara langsung ke berbagai sumber dengan menggunakan pedoman
wawancara untuk menggali informasi yang dibutuhkan.
Yang dimaksud dengan wawancara adalah
proses memperoleh keterqangan untuk tujuan penelitian dengan cara tanya jawab,
sambil bertatap muka antara si penanya atau pewawancara dengan si penjawab atau
responden dengan menggunakan alat yang dinamakan interview guide (panduan
wawancara).
Walaupun wawancara adalah proses
percakapan yang berbentuk tanya jawab dengan tatap muka, wawancara adalah sustu
pengumpulan data untuk suatu penelitian. Beberapa hal dapat membedakan
wawancara dengan percakapan sehari-hari, antara lain:
- pewawancara dan responden biasanya
belum saling mengenal sebelumnya;
- responden selalu menjawab pertanyaan;
- pewawancara selalu bertanya;
- pewawancara tidak menjuruskan
pertanyaan kepada suatu jawaban, tetapi harus selalu bersifat netral;
- pertanyaan yang ditanyakan mengikuti
panduan yang telah dibuat sebelumnya. Pertanyaan panduan ini dinamakan interview
guide
Interaksi serta komunikasi dalam
wawancara akan menjadi mudah jika waktu, tempat, serta sikap masyarakat
menunjang situasi. Waktu wawancara harus dicari sedemikian rupa, sehingga bagi responden
merupakan waktu tersebut adalah waktu yang tidak digunakan untuk pekerjaan
lain, dan dijaga supaya responden tidak menggunakan waktu yang terlalu lama
untuk wawancara. Tempat untuk wawancara haruslah suatu tempat yangdapat
diterima oleh responden dan dapat diterima oleh masyarakat sekelilingnya.
1.3.1.
Keberadaan Panel Surya di Desa Biluluhu Tengah
Listrik
dewasa ini menjadi elemen yang sangat dibutuhkan masyarakat. Bagaimana tidak
kemajuan teknologi menuntut hampir sebagian besar pemenuhan kebutuhan manusia
menggunakan listik, contoh paling sederhananya saja kebutuhan akan penerangan
(lampu listrik). Namun kebutuhan ini memakan biaya operasional yang tidak
sedikit. Kenyatan tersebut juga di alami dusun Otalanga, desa Biluhu tengah,
kecamatan Biluhu yang tidak lain merupakan objek penelitian kami. Salah satu
alternatif yang kemudian bisa diambil yakni ketersediaan energi alternatif yang
tidak membutuhkan banyak biaya seperti Panel Surya.
Keberadaan
Panel Surya sedikitnya bisa mengurangi biaya operasional disamping sebagai
upaya menjadi energi alternatif yang memasyarakatkan Go Green yang diupayakan pemerintah. Berangkat dari kesadaran
tersebut, dengan inisiatif dan usulan dari berbagai pihak di desa Biluhu
Tengah, mereka akhirnya sepakat untuk mengajukan permohonan bantuan pengadaan
Panel Surya kepada pemerintah. Sejak usulan tersebut diajukan masyarakat
berharap segera ada respon balik dari
pemerintah untuk menindak lanjuti permohonan masyarakat, sayangnya lama
berselang tidak ada langkah kongkrit dari pemerintah ssampai masyarakatpun
merasa bahwa usulan mereka tidak mendapat persetujuan. Hingga di tahun 2009
masyarakat desa Biluhu Tengah dikejutkan dengan penyaluran bantuan Panel Surya
sebanyak 400 unit untuk 400 KK dari pemerintah pusat. Sejak saat itu Panel
Surya digunakan oleh masyarakat Desa
setempat.
Ketika
penyaluran bantuan dilakukan, warga masyarakat memperoleh penyuluhan bagaimana
penggunaan dan perawatan mesin agar pemakaian dapat dioptimalkan. Dilakukan
pula pengontrolan oleh petugas beberapa bulan sekali sejak penyaluran tersebut.
Kurang lebih 4 tahun warga desa biluhu Tengah
menggunakan Panel Surya,
awalnya warga di pungut biaya sebesar Rp.
10.000,-/bulan oleh pengurus desa untuk perbaikan
kerusakan penel Surya itu, namun sekarang pemungutan tersebut tidak lagi dilakukan sehingga kerusakan
yang terjadi pada Panel Surya ditanggung sendiri oleh warga. Adapun untuk penggunaan maksimalnya, bola
lampu yang sebaiknya dipasang
hanya 1 atau 2 buah saja, karena tegangan maksimal
yang dapat dihasilkan Panel Surya hanya
20 watt, selain itu penggunaan bola lampu berlebih akan
menyebabkan cepat menipisnya ketersediaan bahan bakar (AKI).
Ketika musim
panas, energi yang tersimpan bisa mensuplay listrik hingga pagi hari namun
sebaliknya jika musim penghujan, listrik hanya bisa disuplay sampai jam 10
malam saja. Hal yang perlu diperhatikan pula, Panel surya
tersebut tidak akan maksimal pemakaiannya jika AKI
yang digunakan tidak terisi serta piringan
yang digunakan untuk menangkap sinar matahari pun harus selalu dibersihkan,
agar piringan itu dapat menerima sinar matahari dengan baik. Inti dari
pemakaian sel surya tersebut adalah perawatan, apabila setiap alat yang
digunakan selalu terawat maka alat-alat tersebut dapat berfungsi dengan baik.
Sekarang
lebih dari setengah penduduk desa Biluhu Tengah telah menggunakan listrik dari PLN, hal
tersebut dikarenakan strata ekonomi warga yang mulai meningkat. Panel hanya
sesekali digunakan atau hanya digunakan seperlunya, yakni ketika terjadi
pemadaman listrik.
3.3.2
Proses dan Instalasi Listrik
Tenaga Surya
Untuk instalasi listrik tenaga
surya sebagai pembangkit
listrik, diperlukan komponen beberapa komponen. Sebelum kita membahas susunan
komponen yang digunakan di Desa Biluhu Tengah kita akan membahas apa saja
komponen yang diperlukan untuk instalasi listrik sel surya. Pada umumnya
komponen listrik sel surya yang digunakan sebagai berikut :
Panel
surya/solar cell :
panel surya/solar cell menghasilkan energi listrik tanpa biaya, dengan
mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik. Sel silikon (disebut juga
solar cell) yang disinari matahari/ surya, membuat photon yang menghasilkan
arus listrik. Sebuah solar
cell menghasilkan kurang
lebih tegangan 0.5 Volt.
Panel surya merupakan sel-sel
fotovoltaik yang saling berhubungan dalam suatu panel. Panel surya merupakan
bagian dari sistem fotovoltaik yang digunakan untuk menghasilkan listrik dengan
memanfaatkan cahaya matahari. Listrik yang dihasilkan dengan menggunakan panel
surya sangat ramah lingkungan karena tidak ada bahan bakar fosil yang dibakar
dalam proses ini, yang memancarkan karbon dioksida dan polutan lainnya.
Penggunaan energi surya di rumah juga dapat mengurangi tagihan listrik secara
substansial.
Panel surya dapat diinstal di atas
atap, di atas bangunan, di tanah, dan berdiri sendiri menggunakan tiang. Tapi,
di daerah pemukiman yang keterbatasan ruang menjadi kendala besar, atap rumah
umumnya lebih disukai. Banyak hal yang harus dilakukan ketika menginstal panel
surya agar menjadikannya efektif untuk menghasilkan listrik sepanjang tahun.
Charge
controller,
digunakan untuk mengatur pengaturan pengisian baterai. Tegangan maksimum yang
dihasilkan panel
surya/solar cell
pada hari yang terik akan menghasilkan tegangan tinggi yang dapat merusak
baterai.
Solar
charge controller,
adalah komponen penting dalam Pembangkit
Listrik Tenaga Surya.
Solar charge controller berfungsi untuk:
- Charging mode: Mengisi baterai (kapan baterai diisi, menjaga pengisian kalau baterai penuh).
- Operation mode: Penggunaan baterai ke beban (pelayanan baterai ke beban diputus kalau baterai sudah mulai 'kosong').
- Fase bulk: baterai akan di-charge sesuai dengan tegangan setup (bulk - antara 14.4 - 14.6 Volt) dan arus diambil secara maksimum dari panel surya / solar cell. Pada saat baterai sudah pada tegangan setup (bulk) dimulailah fase absorption.
- Fase absorption: pada fase ini, tegangan baterai akan dijaga sesuai dengan tegangan bulk, sampai solar charge controller timer (umumnya satu jam) tercapai, arus yang dialirkan menurun sampai tercapai kapasitas dari baterai.
- Fase flloat: baterai akan dijaga pada tegangan float setting (umumnya 13.4 - 13.7 Volt). Beban yang terhubung ke baterai dapat menggunakan arus maksimun dari panel surya / solar cell pada stage ini.
·
Sensor
Temperatur Baterai
Untuk solar charge
controller
yang dilengkapi dengan sensor temperatur baterai. Tegangan charging disesuaikan
dengan temperatur dari baterai. Dengan sensor ini didapatkan optimun dari
charging dan juga optimun dari usia baterai.
Apabila solar charge
controller
tidak memiliki sensor temperatur
baterai, maka tegangan
charging perlu diatur, disesuaikan dengan temperatur lingkungan dan jenis
baterai.
·
Mode
Operation Solar Charge Controller
Pada mode ini, baterai akan melayani beban. Apabila ada
over-discharge ataun over-load, maka baterai akan dilepaskan dari beban. Hal
ini berguna untuk mencegah kerusakan dari baterai.
Inverter, adalah perangkat elektrik yang
mengkonversikan tegangan searah (DC - direct current) menjadi tegangan bolak
balik (AC - alternating current).
Inverter adalah perangkat elektrik yang
digunakan untuk mengubah arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik bolak
balik (AC). Inverter mengkonversi DC dari perangkat seperti batere, panel
surya / solar cell
menjadi AC.
Dalam perkembangannya terdapat jenis modified
sine wave inverter yang merupakan kombinasi antara
square wave dan sine wave. Bentuk gelombangnya bila dilihat melalui
oscilloscope berbentuk sinus dengan ada garis putus-putus di antara sumbu y=0
dan grafik sinusnya. Perangkat yang menggunakan kumparan masih bisa
beroperasi dengan modified sine wave inverter, hanya saja kurang maksimal. Sedangkan
pada square wave inverter beban-beban listrik yang
menggunakan kumparan / motor tidak dapat bekerja sama sekali. Selain itu
dikenal juga istilah Grid Tie Inverter yang merupakan special inverter
yang biasanya digunakan dalam sistem energi listrik terbarukan, yang mengubah
arus listrik DC menjadi AC yang kemudian diumpankan ke jaringan listrik yang
sudah ada.
Grid Tie Inverter juga dikenal sebagai
synchronous inverter dan perangkat ini tidak dapat berdiri sendiri, apalagi
bila jaringan tenaga listriknya tidak tersedia. Dengan adanya grid tie
inverter kelebihan KWh yang diperoleh dari sistem PLTS ini bisa disalurkan
kembali ke jaringan listrik PLN untuk dinikmati bersama dan sebagai
penggantinya besarnya KWh yang disuplai harus dibayar PLN ke penyedia PLTS,
tentunya dengan tarif yang telah disepakati sebelumnya. Sayangnya sampai
sekarang ketentuan tarif semacam ini masih terus digodok seiring dengan aturan
mengenai listrik swasta.
Rugi-rugi / loss yang terjadi pada inverter biasanya berupa dissipasi daya
dalam bentuk panas. Effisiensi tertinggi dipegang oleh grid tie inverter
yang diclaim bisa mencapai 95-97% bila beban outputnya hampir mendekati rated
bebannya. Sedangkan pada umumnya effisiensi inverter adalah berkisar
50-90% tergantung dari beban outputnya. Bila beban outputnya semakin
mendekati beban kerja inverter yang tertera maka effisiensinya semakin besar,
demikian pula sebaliknya. Modified sine wave inverter ataupun square wave
inverter bila dipaksakan untuk beban-beban induktif maka effisiensinya akan
jauh berkurang dibandingkan dengan true sine wave inverter. Perangkatnya
akan menyedot daya 20% lebih besar dari yang seharusnya.
4. Battery
Battery adalah
perangkat kimia untuk menyimpan tenaga listrik dari tenaga surya. Tanpa
baterai, energi surya hanya dapat digunakan pada saat ada sinar matahari. Diagram
instalasi pembangkit listrik tenaga surya ini terdiri dari panel surya/solar
cell, charge controller, inverter, baterai. Baterai adalah alat penyimpan
tenaga listrik arus searah (DC).
Ada beberapa jenis baterai/aki di pasaran yaitu
jenis aki basah/konvensional, hybrid dan MF (Maintenance Free). Aki
basah/konvensional berarti masih menggunakan asam sulfat (H2SO4) dalam bentuk
cair. Sedangkan aki MF sering disebut juga aki kering karena asam
sulfatnya sudah dalam bentuk gel/selai. Dalam hal mempertimbangkan posisi
peletakkannya maka aki kering tidak mempunyai kendala, lain halnya dengan aki
basah. Aki konvensional juga kandungan timbalnya (Pb) masih tinggi sekitar 2,5%
untuk masing-masing sel positif dan negatif. Sedangkan jenis hybrid
kandungan timbalnya sudah dikurangi menjadi masing-masing 1,7%, hanya saja sel
negatifnya sudah ditambahkan unsur Calsium. Sedangkan aki MF/AKI kering
sel positifnya masih menggunakan timbal 1,7% tetapi sel negatifnya sudah tidak
menggunakan timbal melainkan Calsium sebesar 1,7%. Pada Calsium battery Asam
Sulfatnya (H2SO4) masih berbentuk cairan, hanya saja hampir tidak memerlukan
perawatan karena tingkat penguapannya kecil sekali dan dikondensasi
kembali. Teknologi sekarang bahkan sudah memakai bahan silver untuk
campuran sel negatifnya.
Berikut diagram pembangkit listrik tenaga surya
:
Dari diagram pembangkit listrik tenaga surya
diatas: beberapa panel
surya/solar cell di
paralel untuk menghasilkan arus yang lebih besar. Combiner pada gambar diatas
menghubungkan kaki positif panel surya/solar cells satu dengan panel
surya/solar cell lainnya. Kaki/kutub negatif panel satu dan lainnya juga
dihubungkan. Ujung kaki positif panel surya/solar cell dihubungkan ke kaki
positif charge controller, dan kaki negatif panel surya/solar cell dihubungkan
ke kaki negatif charge
controller.
Tegangan panel surya / solar cell yang dihasilkan akan digunakan oleh charge
controller untuk mengisi baterai. Untuk menghidupkan beban
perangkat AC (alternating current) seperti Televisi, Radio, komputer, dll, arus
baterai disupply oleh inverter.
Instalasi pemanfaatan sel surya di Desa Biluhu tengah dari panel surya Sel silikon (disebut juga solar
cell) yang disinari matahari/surya, membuat photon yang menghasilkan arus
listrik. Sebuah solar
cell menghasilkan kurang
lebih tegangan 0.5 Volt. Siklus dari sebuah Piringan yang menangkap/menyerap
panas matahari ke Charge
controller. Charge
controller
ini memiliki dua peran yaitu sebagai Charging
mode: Mengisi baterai (kapan baterai diisi, menjaga
pengisian kalau baterai penuh) dan Operation
mode: Penggunaan baterai ke beban (pelayanan baterai ke beban diputus kalau
baterai sudah mulai 'kosong'). Dalam charging mode, umumnya
baterai diisi dengan metoda baterai
akan di-charge sesuai dengan tegangan setup.
Charge
controller
yang digunakan oleh masyarakat Desa Biluhu Tengah menggunakan metode
pengaturan/set up 8 volt dan 9 volt. Charging controlle mempunyai kemampuan
mendeteksi kapasitas baterai. Bila baterai sudah penuh
terisi maka secara otomatis pengisian arus dari panel
surya/solar cell
berhenti dan lampu hijau akan menyala. Solar
charge controller akan mengisi baterai sampai level tegangan tertentu yang
telah diset up terlebih dahulu. Kemudian apabila level tegangan drop maka lampu
merah akan menyala dan baterai akan diisi kembali. Setelah proses pengisian
beterai selesai maka daya yang ada akan digunakan atau disuplay oleh perangkat
elektronik sesuai dengan kapasitas yang dibutuhkan oleh keseluruhan perangkat
rumah.
Setiap komponen ini harus dilakukan perawatan
berupa pembersihan pada panel surya dan pengisian air AKI. Agar energi yang
didapatkan dapat maksimal sesuai yang diset up.
3.4 Pertanyaan Dan Jawaban
Narasumber
I
Nama :
Yusuf naliya
Jabatan :
Warga
Pertanyaan
|
Jawaban
|
1. Bapak sudah berapa lama memakai panel surya ini ?
2. Kalau matahari panas kira-kira berapa lama lampu bisa dinyalakan ?
dan Lampu yang bisa dipakai kira-kira berapa watt?
3. Berapa kepala keluarga yang memakai panel surya di dusun otalanga
ini?
|
1. Sekitar 2 tahun
2. Kalau matahari panas lampu bisa dinyalakan sekitar 12 jam,
kemudian lampu yang dipakai 20 watt
tidak boleh lebih, kalau lebih daya akan cepat habis.
3. Sekitar 45 kepala keluarga
|
Narasumber II
Nama :
Ilham akase
Jabatan :
Sekertaris Desa
Pertanyaan
|
Jawaban
|
1. Dalam satu desa ini ada berapa banyak yang mendapat bantuan panel surya ini?
2. Bagaimana cara pemeliharaanya? Apakah ada yang dari
pemerintah yang datang mengecek setiap bulannya?
3. Bagaimana pemasangan panel surya tersebut?
|
1.
400 kepala keluarga,akan
tetapi yang memakai sampai sekarang kurang dari setengah. Karena masyrakat sudah menggunakan listrik.
Panel surya ini dipakai pada saat listrik mati.
2.
Diawalnya ada pemerintah yang datang mengecek 1 bulan sekali. Lama kelamaan sudah tidak datang
lagi.
3.
Pemasangan dilakukan oleh
tekhnisi dari pemerintah langsung. Pada waktu sosialisasi dibagi buku pedoman Pemakaian .
|
Narasumber III
Nama :
Mastur Popa
Jabatan :
Warga / tekhnisi
Pertanyaan
|
Jawaban
|
1.
Bagaimana proses kerja dari
panel surya tersebut dari sinar
matahari sampai menghasilkan lampu
yang menyala?
2.
Apakah fungsi dari kotak
hitam tersebut ? dan bagaimana prosedur kerja dari kotak hitam?
3.
Berapa daya yang terdapat
pada panel surya tersebut?
|
1.
Menurut saya, cahaya matahari yang diterima piringan/panel menuju charge controller kemudian ke aki. Akan tetapi, sebelumnya
aki sudah diisi.
2.
Menyimpan dan mengeluarkan
energy. Pada kotak
hitam tersebut terdapat tiga lampu,merah dan hijau apabila lampu hijau masih
menyala, pertanda daya dari aki itu
masih mampu utk mngeluarkan sinar, dan menyimpan energy apabila lampu merah yang menyala
artinya tidak ada lagi sinar yang
dikeluarkan / tidak ada daya lagi.
3.
Saya, kurang begitu tahu untuk
mengukur daya, biasanya dalam satu kepala keluarga itu terdapat tiga lampu ,
akan tetapi tidak dinyalakan semua. Apabila dinyalakan semuanya isi dari aki
itu akan cepat habis.
|
BAB IV
PENUTUP
4.1.
Kesimpulan
Dari dasar teori dan hasil observasi yang telah kami
lakukan, dapat disimpulkan :
1.
Sel surya atau sel photovoltaic
adalah suatu alat semikonduktor yang mengkonversi foton (cahaya) kedalam
listrik.
2.
Pemanfaatan
sederhana sel surya menjadi listrik yaitu menggunakan alat yang bernama Panel
Surya. Panel surya terdiri dari rangkaian beberapa alat yaitu Piringan, Charge
Controller, Aki (baterai) dan Lampu.
3.
Pemanfaatan sel surya(energy
matahari) yang di pakai sebagian masyarakat di pedesaan sebagai sumber listrik
kurang begitu baik dari aspek tenaga/kemampuan/daya,sebab energy yang di serap
dari sinar matahari tidak dapat menghasilkan
energy yang kapasitasnya lebih baik dari sumber listrik pada
umumnya(PLN).
4.
Pemanfaatan sel surya (energy
matahari) yang di pakai sebagian masyarakat di pedesaan sebagai sumber listrik lebih baik dari segi komersil, sebab tidak perlu
membayar tagihan listrik seperti pada umumnya.
4.2.
Saran
Adapun saran yang yang dapat kami
berikan :
1. Kepada masyarakat, kiranya
dapat memelihara alat-alat yang telah diberikan. Hal ini untuk mengantisipasi
adanya kerusakan alat. Apabila alat tidak di rawat maka alat-alat tersebut
tidak dapat berfungsi dengan baik.
2. Kepada pemerintah, sekiranya agar dapat lebih
memerhatikan masyarakatnya terutama penduduk yang terdapat di daerah terpencil
atau pesisir karena mereka jarang tersentuh tangan pemerintah.
3.
Bagi pembaca,
kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan
makalah kami berikutnya.
DAFTAR PUSTAKA
IndoEnergi,2013.Sel
Surya.Tersedia:http// IndoEnergi.blogspot/ cara-kerja-sel
surya-fotovoltaik.html. Diakses
tanggal,29-06-2013
Tutorial,Arsitek,2013.Cara
Kerja Panel Surya.Tersedia:http//Tutorialarsitek.
blogspot
/elemen-dan-cara-kerja-panel-surya.html.Diakses tanggal, 29-06-2013
Rony,strawhat,2012.Manfaat sel
surya.Tersedia: http://ronystrawhat.blogspot.
/manfaat-sel-surya.html.Diakses tanggal,29-06-2013
Teknologi,surya,2012.Struktur
dan cara kerja sel surya.Tersedia:http://teknologi
surya.blogspot/2012/Sel surya
Struktur & Cara kerja _ teknologi
surya.htm.Diakses tanggal,29-06-2013
uNie,,2008,Prinsip Kerja Sel
Surya.Tersedia: http;// uNie,, uNie,, uNie,,.blogspot/
2008/
/prinsip-kerja-sel-surya.html.Diakses tanggal,30-06-2013
Rianto,2011,Elektronika.Tersedia:
http:// Rianto Kurniawan.blogspot/
/pemanfaatan-panel-surya-sebagai-tenaga.html.Diakses tanggal.30-
06-2013
LAMPIRAN FOTO OBSERVASI
Foto bersama Pak Yusuf
Nalia dengan background rumah yang
menggunakan Panel Surya
|
Rumah – Rumah yang
menggunakan Panel Surya
|
Foto bersama Pak Ilham
Akase (sekertaris desa) beserta Ibu dan
Pak Mastur Popa
|
Gambar Charge Controller yang berfungsi
sebagai Indikator
|
Foto wawancara kepada para Narasumber
|
Gambar Piringan Panel
Surya dan Aki (Baterai)
|
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
selesai baca, di koment yaa
no plagiat
thanks