Efisiensi energi pembangkit ini masih rendah akibat beberapa kali proses konversi. Panas yang dihasilkan banyak yang dilepas atau terbuang percuma.
Dapat digunakan suatu metode yang dikenal sebagai cogeneration di mana panas yang dihasilkan selama proses dapat digunakan untuk tujuan alternatif. Dengan
menggunakan termoelekrik, panas yang dihasilkan selama proses diubah menjadi listrik, sehingga panas yang dihasilkan tidak terbuang secara percuma dan energi
yang dihasilkan oleh pembangkit menjadi lebih besar, serta efisiensi energi menjadi lebih tinggi.
Contoh penerapan lainnya yang sedang dikembangkan saat ini adalah pemanfaatan perbedaan panas di dasar laut dan darat, sistem hybrid pada
kendaraan bermotor yang memanfaatkan motor listrik dan mesin pembakaran, serta pemanfaatan pada pembangkit listrik tenaga surya.
Kesulitan terbesar dalam pengembangan energi ini adalah mencari material termoelektrik yang memiliki efisiensi konversi energi yang tinggi.
Parameter material termoelektrik dilihat dari besar figure of merit suatu material. Idealnya, material termoelektrik memiliki konduktivitas listrik tinggi dan
konduktivitas panas yang rendah. Namun kenyataannya sangat sulit mendapatkan material seperti ini, karena umumnya jika konduktivitas listrik suatu material
tinggi, konduktivitas panasnya pun akan tinggi. Walaupun demikian, teknologi material yang saat ini sedang berkembang
pesat terutama kemampuan menyusun material dalam level nano diharapkan dapat menghasilkan suatu material termoelektrik dengan efisiensi yang tinggi.
3.3 PEMBANGKIT TERMOELEKTRIK
Pembangkit termoelektrik adalah suatu pembangkit yang menggunakan modul termoelektrik yang mengubah energi panas menjadi energi listrik dengan
memanfaatkan Seebeck Effect. Seebeck Effect berperan dalam kenaikan beda potensial akibat perbedaan temperatur yang tejadi pada junction dengan material
berbeda.
Universitas Sumatera Utara
Sumber panas dapat diserap oleh sisi panas modul termoelektrik baik secara konduksi, konveksi maupun radiasi. Seiring dengan bertambahnya
temperatur pada sisi panas modul termoelektrik, muatan pembawa pada tiap-tiap semikonduktor berdifusi menuju sisi dingin termoelektrik. Pada semikonduktor
tipe-n, pembawa muatan disebut elektron. Konduksi terjadi karena adanya elektron bebas dan muatan negatif yang terkumpul pada sisi dingin modul
termoelektrik. Pada semikonduktor tipe-p pembawa muatan disebut hole. Konduksi pada semikondutor tipe-p terjadi karena adanya hole dan muatan positif
yang berkumpul pada sisi dingin modul termoelektrik. Elektron dan hole tersebut mempengaruhi semikonduktor intrinsik dan berefek pada perpindahan masing-
masing muatan pembawa. Medan listrik timbul karena adanya difusi muatan yang telah mencapai poin keseimbangan sehingga tegangan open circuit dihasilkan
Potensi pembangkitan daya dari modul termoelektrik tunggal akan berbeda-beda tergantung pada ukurannya, konstruksinya, dan perbedaan
temperaturnya. Perbedaan temperatur yang makin besar antara sisi panas dan sisi dingin modul termoelektrik akan menghasilkan tegangan yang makin besar.
3.4 PENDINGIN TERMOELEKTRIK
Pendingin termoelektrik bekerja berdasarkan efek peltier, ketika modul termoelektrik dilewatkan arus searah DC, maka salah satu sisi dari modul
termoelektrik akan menimbulkan panas dan sisi yang lain dingin. Prinsip kerja pendingin termoelektrik dapat di ilustrasikan pada gambar berikut.
Elektron mengalir dari tingkat energi yang lebih rendah pada semikonduktor tipe-p ke tingkat energi yang lebih tinggi pada semikonduktor tipe-
n. Agar elektron pada semikonduktor tipe-p dapat mengalir maka elektron menyerap kalor sehingga sisi modul menjadi dingin. Sedangkan pelepasan kalor
ke lingkungan terjadi pada sambungan sisi panas, dimana elektron mengalir dari energi yang lebih tinggi semikonduktor tipe-n ke ingkat energi yang lebih
rendah semikonduktor tipe-p. Untuk dapat mengalir ke semikonduktor tipe-p, kelebihan energi pada semikonduktor tipe-n dibuang menjadi panas.
Universitas Sumatera Utara
3.5 PARAMETER PENGGUNAAN MODUL TERMOELEKTRIK
