KEGIATAN PEMBELAJARAN Kegiatan SI MPULAN DAN SARAN
169
D. KOMPONEN PENYUSUN PLTS 1.
Modul Sel Surya Photovoltaic Modul sel surya Photovoltaic berfungsi merubah energi surya menjadi arus listrik DC.
Arus listrik DC yang dihasilkan ini akan dialirkan melalui suatu inverter pengatur tenaga yang merubahnya menjadi arus listrik AC, dan juga dengan otomatis akan mengatur seluruh
sistem. Listrik AC akan didistribusikan melalui suatu panel distribusi indoor yang akan mengalirkan listrik sesuai yang dibutuhkan peralatan listrik. Besar dan biaya konsumsi listrik
yang dipakai di rumah akan diukur oleh suatu Watt-Hour Meters. Komponen utama sistem surya photovoltaic adalah modul yang merupakan unit rakitan beberapa sel surya
photovoltaic. Untuk membuat modul photovoltaic secara pabrikasi bisa menggunakan teknologi kristal dan thin film. Modul photovoltaic kristal dapat dibuat dengan teknologi yang
relatif sederhana, sedangkan untuk membuat sel photovoltaic diperlukan teknologi tinggi.
Gambar. Prinsip Kerja PLTS 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
yang secara spectrum dapat dilihat pada gambar berikut. Oleh karena itu absorber disini diharapkan dapat menyerap sebanyak mungkin solar radiation yang berasal dari cahaya
matahari.
170
Gambar Spektrum radiasi sinar matahari Lebih detail lagi bisa dijelaskan sinar matahari yang terdiri dari photon-photon, kalau
menimpa permukaaan bahan solar sel absorber, akan diserap, dipantulkan atau dilewatkan begitu saja lihat gambar 3, 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 hcv harus sedikit lebih
besar atau diatas daripada energi band-gap. Kalau 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.
Radiative transition of solar cell 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
171
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 CuInSe
2
yang dikenal merupakan salah satu dari direct semiconductor.
Dari begitu banyak keuntungan solar cell seperti telah diuraikan diatas ternyata tidak polemik tidak kemudian berhenti begitu saja, masih ada yang mengatakan memang benar
solar cell ketika melakukan proses perubahan energi tidak ada polusi yang dihasilkan, tetapi sudahkah kita menghitung berapa besar polusi yang telah dihasilkan dalam proses
pembuatannya, dibandingkan kecilnya efisiensi yang dihasilkan. Nah tantangannya disini adalah memang bagaimana untuk menaikkan efisiensi, yang tentunya akan berdampak kepada
nilai ekonomisnya.
Karakteristik Arus-Tegangan Sel Surya
Ketika dikenal cahaya sebuah sel surya memiliki karakteristik sebagai berikut :
L kT
qV SC
I e
I I
−
−
= 1
1 dengan :
IL = Arus konstan yang dihasilkan oleh cahaya datang A
I
SC
= Arus saturasi atau arus keluaran sel surya ketika rangkaian luarnya terhubung singkat A
k = Konstanta Boltzmann 8,617 x10-5 eVK
q = Muatan listrik C
V = Tegangan keluaran V