dengan cara hubungan seri maupun paralel yang disebut array. Bentuk array ini yang banyak diaplikasikan untuk pembangkit listrik tenaga surya PLTS.
Hirarki modul sel surya ditunjukkan pada Gambar 2.1 berikut:
Gambar 2.1 Hirarki Modul Sel Surya Sel-Modul-Array
[3]
2.2 Karakteristik Sel Surya
2.2.1 Rangkaian Ekivalen Sel Surya
Rangkaian ekivalen sel surya terdiri dari sebuah photocurrent I
ph
, sebuah dioda, hambatan seri R
s
dan hambatan paralel R
sh
, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2 berikut.
Gambar 2.2 Rangkaian Ekivalen dari Sel Surya
S
Dari rangkaian di atas, light generated current atau photocurrent I
ph
adalah arus yang dihasilkan langsung akibat penyinaran sinar matahari pada sel surya. Arus ini bervariasi secara linear dengan radiasi matahari
dan tergantung pada suhu yang diberikan. Hambatan R
sh
dan R
s
menunjukkan hambatan intrinsik paralel dan seri dari sel. Biasanya nilai R
sh
lebih besar dibandingkan R
s
. Persamaan 2.1 menjelaskan prinsip sederhana dari rangkaian ekivalen sel surya di atas. Besarnya arus sel
surya I
pv
adalah pengurangan dari arus I
ph
, arus dioda I
D
dan arus hambatan paralel
I
rsh
, yang dirumuskan sebagai berikut.: I
pv
= I
ph
- I
D
- I
rsh
2.1 Persamaan di atas dapat dijabarkan dengan persamaan berikut :
[4]
I
pv
= N
p
I
ph
− N
p
I
s
exp
q V
pv
+I
pv
R
s
N
s
nk T
c
− 1 −
V
pv
+I
pv
R
s
R
sh
2.2
Dimana: I
s
= Arus saturasi sel surya q
= Elektron = 1.6 x 10
-19
C V
pv
= Tegangan pada sel T
c
= Suhu kerja sel R
s
= Hambatan seri R
sh
= Hambatan shunt n
= Faktor ideal k
= Konstanta Boltzmann =1.38 x 10
-23
JK N
s
= Jumlah sel surya yang disusun seri N
p
= Jumlah sel surya yang disusun paralel
Dari persamaan 2.2 di atas masih terdapat 5 parameter yang belum diketahui. Lima parameter tersebut adalah arus photovoltaic I
ph
, arus saturasi sel surya I
s
, hambatan seri R
s
, hambatan paralel R
sh
dan besarnya faktor ideal dioda n. Berikut ini adalah persamaan untuk
mencari arus I
ph
dan arus I
s
untuk memodelkan sel surya, yaitu:
[5]
Arus photovoltaic, I
ph
: I
ph
= I
sc
+ K
i
T
c
− T
ref
� �
�
2.3
Dimana: �
= Solar irradiance �
�
= Solar irradiance reference =1000 Wm
2
K
i
= Koefisien suhu dari arus I
sc
I
sc
= Arus hubung singkat pada suhu kerja T
ref
= Suhu referensi = 25 °C = 298 K I
rs
= Arus saturasi gelap Arus saturasi sel surya, I
s
: I
s
atau arus saturasi dioda adalah bagian dari arus balik di dioda yang disebabkan oleh difusi pembawa minoritas dari daerah netral ke
daerah deplesi. Besarnya arus saturasi ini dirumuskan sebagai berikut:
I
s
= I
rs
T
c
T
ref
3
exp
qE
g
nk 1
T
ref
−
1 T
c
2.4 Dimana:
E
g
= Energi Gap
