Indonesia menerima sinar matahari rata-rata 250 – 300 Wm² pertahun, dan 14 jamhari, potensi ini yang harus bisa dimanfaatkan untuk penggunaan energi alternatif
sel surya ini. Permasalahan mendasar dalam teknologi sel surya adalah efisiensi yang sangat rendah dalam merubah energi surya menjadi energi listrik, yang sampai saat
ini efisiensi tertinggi yang dicapai tidak lebih dari 20, itupun pada skala laboratorium Astawa, 2007.
2. 4 Lensa Tipis
Ketika cahaya menimpa permukaan benda, sebagian cahaya dipantulkan, sisanya diserap oleh benda dan di ubah menjadi energi panas. Jika benda tersebut
transparan seperti kaca atau air, sebagian besar akan diteruskan. Untuk benda – benda seperti cermin berlapis perak, lebih dari 95 cahaya dapat dipantulkannya kembali.
Permukaan – permukaan yang memantulkan cahaya tidak harus selalu datar. Cermin cembung menimbulkan pantulan pada permukaan luar bentuk sferis sehingga
pusat permukaan cermin menggembung keluar menuju orang yang melihat. Cermin dikatakan cekung jika permukaan pantulnya ada pada permukaan dalam bola
sehingga pusat cermin melengkung menjauhi orang yang melihat. Pemantulan cahaya berbeda pada bidang datar dan bidang tidak datar, pada bidang tidak datar pemantulan
cahaya menyebar secara acak Hecht, 1994. Lensa tipis biasanya berbentuk cekung, cembung, datar atau kombinasi dari
ketiganya. Keutamaan lensa adalah karena dapat membentuk bayangan benda. Lensa cembung ganda, mempunyai index bias lebih besar dari udara luar Halliday, 1996.
Al Fattah Faisa M : Analisa Daya dan Heat Stress pada Metode Efesiensi Sel Surya Sebagai Energi Alternatif Ramah Lingkungan, 2008. USU Repository©2008
Gambar 3. Pemantulan cahaya pada bidang datar tidak datar Zemansky, 1972
Pada lensa cekung cahaya yang sejajar dan dekat dengan sumbu optik paraksial dibiaskan menyebar seakan-akan berasal dari suatu titik fokus maya di
belakang lensa, oleh sebab itu lensa cekung dikatakan bersifat divergen. Sedangkan pada lensa cembung cahaya paraksial dibiaskan menuju ke titik fokus nyata di depan
lensa, sehingga lensa cembung dikatakan bersifat konvergen. Jarak antara lensa dengan titik fokusnya dinamakan jarak fokus.
f f
f = titik fokus Gambar 4. Berkas cahaya pada lensa bikonveks Halliday, 1996
Gambar 4. di atas, menunjukkan bahwa cahaya yang datang dari tempat jauh tak berhingga, maka akan dibelokkan menuju ke titik fokus f, sedangkan untuk
cahaya yang datang dari titik fokus f suatu lensa, maka cahaya akan di paralelkan menuju tak terhingga. Sumbu lensa merupakan garis lurus yang melewati titik fokus f
Al Fattah Faisa M : Analisa Daya dan Heat Stress pada Metode Efesiensi Sel Surya Sebagai Energi Alternatif Ramah Lingkungan, 2008. USU Repository©2008
lensa dan tegak lurus terhadap kedua permukaannya. Dari hukum Snell, kita dapat melihat bahwa setiap berkas dibelokkan menuju sumbu pada ke dua permukaan lensa.
Jika suatu objek berada didepan lensa di luar titik fokus lensa, maka bayangan objek tersebut dapat diperbesar dan mempunyai posisi bayangan yang
terbalik dan berada di belakang lensa seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
objek V f
f V’
Gambar 5. Sifat pemantulan cahaya pada lensa Halliday, 1996
Jika berkas-berkas yang paralel dengan sumbu jatuh pada lensa tipis, maka akan di fokuskan pada satu titik f. Berkas-berkas paralel akan difokuskan pada satu
bagian kecil yang hampir berupa titik jika diameter lensa lebih kecil dibandingkan dengan radius kelengkungan kedua permukaan lensa. Kriteria ini dipenuhi oleh lensa
yang sangat tipis dibandingkan dengan diameternya. Titik fokus lensa bisa ditemukan dengan menentukan titik – titik dimana berkas – berkas cahaya matahari atau benda
jauh lainnya dibentuk menjadi bayangan yang tajam.Robert, 1995. Agustin Fresnel mengurangi berat dan ketebalan lensa dengan memindahkan
“bagian silindris” dari lensa seperti mengubah bentuknya namun tanpa mengubah cahaya dari hasil pembiasannya. Lensa Fresnel ini digunakan untuk meningkatkan
Al Fattah Faisa M : Analisa Daya dan Heat Stress pada Metode Efesiensi Sel Surya Sebagai Energi Alternatif Ramah Lingkungan, 2008. USU Repository©2008
intensitas cahaya, digunakan untuk mercusuar, dengan meningkatkan kekuatan lensa lensa semakin tebal. Ia mengamati bahwa ada semacam bagian prisma bersusun
yang mengelilingi lampu tersebut. Hal inilah yang membuat mengapa lampu mercusuar dapat memancarkan cahaya begitu kuat meskipun dilihat pada jarak yang
sangat jauh Zemansky, 1972.
2. 5 Heat Stress
