Analisis Perbandingan Karakteristik Panel Surya Berdasarkan Material Penyusun dan Intensitas Cahaya Chapter III V
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di lantai 4 gedung program studi Magister Teknik
Mesin USU dan simulasi di komputer pada tanggal 24 Oktober 2016, 25 Oktober
2016, 26 Oktober 2016, 27 Oktober 2016, 28 Oktober 2016 dan 31 Oktober 2016.
Waktu pengukuran masing-masing pukul 11.45 – 14.05 WIB.
3.2 Data dan Peralatan
Data yang diperlukan adalah data spesifikasi panel surya, data temperatur
panel, dan data intensitas radiasi matahari (diperoleh dari laboratorium program
studi Magister Teknik Mesin USU). Peralatan yang diperlukan pada penelitian ini
adalah perangkat lunak PSIM versi 9.0.3.400, multimeter digital, pyranometer,
thermometer infrared, dan panel surya silikon polikristal.
Gambar 3.1 Peralatan penelitian
Gambar 3.1 merupakan perlatan yang digunakan yaitu multimeter, pyranometer,
thermometer infrared, dan panel surya silikon polikristal.
Tabel 3.1 Spesifikasi panel surya material silikon
ROYAL PV TYPE: RPV-100-P10
PHOTOVOLTAIC MODULE
Model panel
PUL – 100 – P10
Daya maksimum
100 W
Tegangan rangkaian terbuka / Voc (DC)
22.54 V
Arus hubung singkat / Isc ((DC)
5.79 A
Tegangan pada daya maksimum / Vmpp (DC)
18.90 V
20
Universitas Sumatera Utara
Arus pada daya maksimum / Impp (DC)
Toleransi output
Temperatur nominal kerja
Berat
Tegangan sistem maksimum (DC)
Arus fuse maksimum
Teknologi sel
Dimensi
5.33 A
0 – (+ 3%)
(-40) – 850C
8.8 KG
1000 V
15 A
Poly – Si
0.674 m x 1.063 m
Tabel 3.1 memperlihatkan data panel surya yang meliputi daya maksimum, Voc,
Isc, dan lain-lain. Tegangan sistem maksimum yaitu tegangan total yang dapat
dihasilkan jika dibuat menjadi suatu sistem (rangkaian beberapa panel surya).
Sistem tersebut dapat terdiri dari rangkaian seri atau paralel. Misalnya ada 44 unit
panel surya (Voc = 22.54) yang dihubungkan secara seri, maka tegangan sistem
yaitu 991.76 V ≈ 1000 V.
3.3 Variabel Yang Diamati
Dalam penelitian ini, variabel yang diamati & dianalisa yaitu arus hubung singkat
(Isc), tegangan rangkaian terbuka (Voc), daya keluaran (Pout), & efisiensi (η).
3.4 Prosedur Penelitian
3.4.1 Prodesur Penelitian Metode Pengukuran
Prosedur penelitian metode pengukuran dijelaskan melalui diagram alir berikut.
Gambar 3.2 Diagram alir metode pengukuran
21
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2 memperlihatkan tahapan penelitian dengan metode pengukuran mulai
awal sampai akhir. Rangkaian percobaan metode pengukuran dapat dilihat pada
gambar berikut ini.
Gambar 3.3 Rangkaian metode pengukuran
Gambar 3.3 merupakan gambar rangkaian percobaan metode pengukuran yang
memperlihatkan bagaimana rangkaian untuk mengukur keluaran panel surya.
3.4.2 Prodesur Penelitian Metode Simulasi
Prosedur penelitian metode simulasi dapat dijelaskan melalui diagram alir berikut.
Gambar 3.4 Diagram alir metode simulasi
Gambar 3.4 memperlihatkan tahapan penelitian dengan metode simulasi mulai
awal sampai akhir. Rangkaian percobaan metode simulasi dapat dilihat pada
gambar berikut ini.
22
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5 Rangkaian metode simulasi
Gambar 3.5 merupakan gambar rangkaian metode simulasi yang terdiri dari panel
surya, amperemeter dan voltmeter.
Gambar 3.6 Simulasi data metode simulasi
Gambar 3.6 merupakan gambar simulasi data metode simulasi yang
menunjukkan keluaran dari panel surya. Setelah melaksanakan prosedur
penelitian tersebut dengan benar, maka akan diperoleh data yang diinginkan yaitu
nilai karakteristik arus dan tegangan.
Untuk mendapatkan nilai daya keluaran, daya masukan dan juga efisiensi
panel surya pada pengukuran, maka perlu dilakukan pengolahan data atau
kalkulasi dari data yang telah diperoleh. Pengolahan data tersebut dilakukan
dengan menggunakan rumus yang tersedia. Setelah pengolahan data baik data dari
hasil pengukuran maupun simulasi selesai dilakukan, maka seluruh variabel data
yang diinginkan telah
diperoleh.
Selanjutnya
dapat
dilakukan
analisis
perbandingan nilai karakteristik panel surya berdasarkan material melalui metode
pengukuran dan simulasi. Dari hasil analisis dapat ditarik kesimpulan terkait
pengaruh material, intensitas cahaya dan temperatur panel terhadap nilai
karakteristik panel surya yang dihasilkan, serta dapat menarik kesimpulan
material mana yang mempunyai karakteristik lebih baik dan dapat digunakan
sebagai alternatif pembangkitan energi listrik.
23
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Setelah prosedur penelitian dan kalkulasi data telah dilakukan dengan
benar, maka akan diperoleh variabel data yang diinginkan yaitu nilai karakteristik
arus hubung singkat, tegangan rangkaian terbuka, daya keluaran, daya masukan,
dan juga efisiensi panel surya untuk material silikon dan material thin film.
Data yang diperoleh tersebut selanjutnya dapat dibandingkan berdasarkan
metode. Data tersebut juga dapat dibandingkan dengan parameter kondisi cuaca
yang mempengaruhi (radiasi matahari) dan juga temperatur panel. Adapun hasil
penelitian yang telah dilakukan selama 6 hari dan juga perbandingan nilai
karakteristik dapat dilihat pada tabel serta gambar berikut ini.
Tabel 4.1 sampai 4.6 merupakan data hasil pengukuran material silikon
selama 6 hari yang terdiri dari data waktu, radiasi matahari, temperatur panel,
arus, tegangan, daya keluaran, luas panel, daya masukan, dan efisiensi. Tabel 4.7
sampai 4.12 merupakan data hasil simulasi material thin film selama 6 hari. Data
radiasi matahari, temperatur panel, arus, tegangan diperoleh dari pengukuran dan
juga simulasi. Data daya keluaran, daya masukan, efisiensi diperoleh dari
kalkulasi menggunakan rumus yang ada di bagian bab 2.
24
Universitas Sumatera Utara
4.1 Karakteristik Material Silikon
Tabel 4.1 Data hasil pengukuran material silikon senin 24 oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
610.60
590.60
684.40
764.40
758.10
505.60
631.90
564.40
505.60
435.60
346.90
370.60
419.40
435.60
543.10
550.60
496.90
664.40
624.40
595.60
613.10
581.90
363.10
349.40
316.90
421.90
449.40
486.90
793.10
44.20
54.10
59.30
63.40
66.20
63.40
54.00
57.90
56.40
57.80
52.20
51.80
49.90
50.30
49.20
53.90
57.00
52.40
51.50
55.50
55.10
57.00
62.30
54.40
50.10
49.90
49.90
50.20
55.70
4.44
4.82
5.45
6.16
6.05
3.73
5.35
4.52
4.07
3.60
2.75
2.94
2.88
3.21
4.06
4.52
4.02
4.59
5.70
4.83
4.06
4.85
4.20
3.04
2.35
3.43
5.00
3.71
6.40
20.10
19.70
19.50
19.30
19.00
18.60
19.40
19.00
18.90
18.80
18.70
19.00
19.10
19.10
19.30
19.20
18.90
19.20
19.10
18.90
18.80
19.00
18.70
18.80
18.80
19.20
19.30
19.00
19.40
89.24
94.95
106.28
118.89
114.95
69.38
103.79
85.88
76.92
67.68
51.43
55.86
55.01
61.31
78.36
86.78
75.98
88.13
108.87
91.29
76.33
92.15
78.54
57.15
44.18
65.86
96.50
70.49
124.16
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
439.63
425.23
492.77
550.37
545.83
364.03
454.97
406.37
364.03
313.63
249.77
266.83
301.97
313.63
391.03
396.43
357.77
478.37
449.57
428.83
441.43
418.97
261.43
251.57
228.17
303.77
323.57
350.57
571.03
20.30
22.33
21.57
21.60
21.06
19.06
22.81
21.13
21.13
21.58
20.59
20.93
18.22
19.55
20.04
21.89
21.24
18.42
24.22
21.29
17.29
21.99
30.04
22.72
19.36
21.68
29.82
20.11
21.74
25
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.2 Data hasil pengukuran material silikon selasa 25 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
480.60
488.10
500.60
509.40
455.60
468.10
465.60
323.10
230.60
235.60
200.60
188.10
210.60
221.90
308.10
249.40
125.60
98.10
83.10
71.90
53.10
55.60
64.40
79.40
93.10
81.90
95.60
89.40
93.10
53.10
51.20
50.00
50.50
52.00
51.90
51.30
49.90
44.90
43.30
41.50
40.10
39.90
39.00
43.00
42.50
40.10
37.60
35.30
33.60
33.50
31.50
30.90
30.40
30.30
30.60
30.40
29.60
29.70
3.73
3.79
3.90
3.97
3.75
3.67
3.63
2.52
1.73
1.79
1.50
1.39
1.61
1.67
2.42
1.96
0.93
0.71
0.59
0.51
0.38
0.38
0.34
0.16
0.22
0.22
0.79
0.26
0.27
19.50
19.40
19.50
19.40
19.20
19.30
19.40
19.00
19.00
19.30
19.20
19.20
19.50
19.40
19.70
19.40
18.80
18.70
18.70
18.60
18.30
18.40
18.50
17.50
17.90
17.80
19.40
18.20
18.30
72.74
73.53
76.05
77.02
72.00
70.83
70.42
47.88
32.87
34.55
28.80
26.69
31.40
32.40
47.67
38.02
17.48
13.28
11.03
9.49
6.95
6.99
6.29
2.80
3.94
3.92
15.33
4.73
4.94
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
346.03
351.43
360.43
366.77
328.03
337.03
335.23
232.63
166.03
169.63
144.43
135.43
151.63
159.77
221.83
179.57
90.43
70.63
59.83
51.77
38.23
40.03
46.37
57.17
67.03
58.97
68.83
64.37
67.03
21.02
20.92
21.10
21.00
21.95
21.02
21.01
20.58
19.80
20.37
19.94
19.71
20.70
20.28
21.49
21.18
19.33
18.80
18.44
18.32
18.19
17.47
13.57
4.90
5.87
6.64
22.27
7.35
7.37
26
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Data hasil pengukuran material silikon rabu 26 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
664.40
510.60
510.60
623.10
730.60
286.90
241.90
255.60
715.60
690.60
730.60
295.60
274.40
583.10
294.40
353.10
289.40
740.60
655.60
351.90
321.90
211.90
228.10
419.40
511.90
461.90
476.90
588.10
605.60
52.70
53.10
57.90
61.40
66.00
59.20
49.00
46.20
51.30
57.30
63.30
56.70
51.30
54.10
49.90
47.10
44.10
55.30
62.20
56.20
47.90
45.70
43.40
44.80
50.00
52.50
54.20
57.20
57.50
5.12
4.16
4.83
4.52
2.77
2.28
1.89
2.02
5.74
5.59
5.89
2.33
2.17
4.67
2.37
2.99
2.36
6.04
5.49
2.76
2.66
1.66
1.88
3.40
4.18
3.74
3.92
4.81
4.95
19.80
19.50
19.20
19.20
18.90
18.30
18.80
19.10
19.90
19.30
19.10
18.50
18.80
19.60
18.90
19.40
19.20
19.50
18.90
18.60
18.90
18.80
19.00
19.60
19.60
19.20
19.10
19.20
19.20
101.38
81.12
92.74
86.78
52.35
41.72
35.53
38.58
114.23
107.89
112.50
43.11
40.80
91.53
44.79
58.01
45.31
117.78
103.76
51.34
50.27
31.21
35.72
66.64
81.93
71.81
74.87
92.35
95.04
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
478.37
367.63
367.63
448.63
526.03
206.57
174.17
184.03
515.23
497.23
526.03
212.83
197.57
419.83
211.97
254.23
208.37
533.23
472.03
253.37
231.77
152.57
164.23
301.97
368.57
332.57
343.37
423.43
436.03
21.19
22.07
25.23
19.34
9.95
20.20
20.40
20.96
22.17
21.70
21.39
20.25
20.65
21.80
21.13
22.82
21.75
22.09
21.98
20.26
21.69
20.46
21.75
22.07
22.23
21.59
21.81
21.81
21.80
27
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.4 Data hasil pengukuran material silikon kamis 27 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
753.10
171.90
279.40
218.10
795.60
843.10
866.90
850.60
664.40
309.40
280.60
356.90
520.60
434.40
401.90
310.60
283.10
334.40
501.90
299.40
255.60
655.60
744.40
718.10
663.10
735.60
708.10
256.90
659.40
71.80
57.80
54.10
48.10
56.80
65.90
67.20
69.40
69.90
60.60
48.50
46.30
48.30
53.90
50.50
48.70
43.40
43.10
45.30
44.50
40.50
45.00
57.30
62.00
62.00
63.10
58.90
51.30
49.50
6.13
1.41
2.04
1.75
6.46
6.87
6.96
6.94
4.73
2.46
2.21
2.80
4.04
4.48
3.54
2.44
2.23
2.67
4.02
2.39
2.01
5.31
6.03
5.84
5.37
5.96
5.81
2.22
5.31
18.70
17.80
18.70
18.60
19.50
19.10
18.80
18.90
18.10
18.00
18.60
19.10
19.40
19.00
19.20
18.90
19.10
19.30
19.60
19.10
19.00
20.00
19.30
19.10
18.80
19.00
18.90
18.30
19.50
114.63
25.10
38.15
32.55
125.97
131.22
130.85
131.17
85.61
44.28
41.11
53.48
78.38
85.12
67.97
46.12
42.59
51.53
78.79
45.65
38.19
106.20
116.38
111.54
100.96
113.24
109.81
40.63
103.55
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
542.23
123.77
201.17
157.03
572.83
607.03
624.17
612.43
478.37
222.77
202.03
256.97
374.83
312.77
289.37
223.63
203.83
240.77
361.37
215.57
184.03
472.03
535.97
517.03
477.43
529.63
509.83
184.97
474.77
21.14
20.28
18.96
20.73
21.99
21.62
20.96
21.42
17.90
19.88
20.35
20.81
20.91
27.22
23.49
20.62
20.90
21.40
21.80
21.18
20.75
22.50
21.71
21.57
21.15
21.38
21.54
21.96
21.81
28
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.5 Data hasil pengukuran material silikon jumat 28 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
128.10
130.60
134.40
136.90
143.10
148.10
151.90
159.40
164.40
169.40
170.60
173.10
174.40
178.10
178.10
185.60
191.90
199.40
200.60
205.60
206.90
205.60
206.90
205.60
205.60
208.10
208.10
208.10
206.90
29.10
29.50
29.10
30.90
31.10
31.00
30.30
31.40
32.70
33.40
33.60
34.20
34.50
34.10
32.60
32.30
32.30
33.60
34.80
35.20
35.90
35.80
35.50
35.50
35.90
35.90
36.00
35.90
36.10
0.40
0.40
0.41
0.41
0.42
0.42
1.20
1.23
1.27
1.29
1.32
1.31
1.34
1.36
1.40
1.44
1.50
1.54
1.58
1.60
1.60
1.59
1.59
1.58
1.58
1.59
1.60
1.60
1.60
19.00
18.90
18.80
18.80
18.70
18.80
19.80
19.70
19.70
19.70
19.60
19.70
19.70
19.50
19.80
19.90
19.70
19.90
19.80
19.80
19.70
19.70
19.70
19.70
19.70
19.70
19.70
19.70
19.70
7.60
7.56
7.71
7.71
7.85
7.90
23.76
24.23
25.02
25.41
25.87
25.81
26.40
26.52
27.72
28.66
29.55
30.65
31.28
31.68
31.52
31.32
31.32
31.13
31.13
31.32
31.52
31.52
31.52
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
92.23
94.03
96.77
98.57
103.03
106.63
109.37
114.77
118.37
121.97
122.83
124.63
125.57
128.23
128.23
133.63
138.17
143.57
144.43
148.03
148.97
148.03
148.97
148.03
148.03
149.83
149.83
149.83
148.97
8.24
8.04
7.97
7.82
7.62
7.40
21.72
21.11
21.14
20.84
21.06
20.71
21.02
20.68
21.62
21.44
21.39
21.35
21.66
21.40
21.16
21.16
21.03
21.03
21.03
20.91
21.04
21.04
21.16
29
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6 Data hasil pengukuran material silikon senin 31 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
361.90
378.10
399.40
329.40
295.60
316.90
341.90
494.40
625.60
411.90
440.60
449.40
508.10
368.10
275.60
518.10
503.10
226.90
240.60
305.60
356.90
291.90
274.40
244.40
270.60
438.10
709.40
759.40
655.60
43.60
47.80
48.00
48.50
46.80
46.10
45.10
47.60
53.10
51.30
50.40
51.40
54.00
56.40
50.00
49.10
50.50
48.20
42.80
42.60
43.00
45.10
43.70
43.70
42.80
46.20
53.00
61.20
61.70
2.79
2.96
3.14
2.60
2.27
2.44
2.64
3.95
5.07
3.29
3.57
3.52
4.07
2.95
2.13
4.77
3.96
1.76
1.83
2.42
2.87
2.32
2.14
1.90
2.09
3.46
5.75
6.24
5.41
19.90
19.60
19.50
19.40
19.40
19.40
19.50
19.80
20.20
19.20
19.30
19.30
19.30
18.70
18.80
19.80
19.40
18.70
19.10
19.60
19.70
19.40
19.40
19.30
19.40
19.90
19.70
19.20
19.00
55.52
58.02
61.23
50.44
44.04
47.34
51.48
78.21
102.41
63.17
68.90
67.94
78.55
55.17
40.04
94.45
76.82
32.91
34.95
47.43
56.54
45.01
41.52
36.67
40.55
68.85
113.28
119.81
102.79
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
260.57
272.23
287.57
237.17
212.83
228.17
246.17
355.97
450.43
296.57
317.23
323.57
365.83
265.03
198.43
373.03
362.23
163.37
173.23
220.03
256.97
210.17
197.57
175.97
194.83
315.43
510.77
546.77
472.03
21.31
21.31
21.29
21.27
20.69
20.75
20.91
21.97
22.74
21.30
21.72
21.00
21.47
20.81
20.18
25.32
21.21
20.15
20.18
21.56
22.00
21.42
21.01
20.84
20.81
21.83
22.18
21.91
21.78
30
Universitas Sumatera Utara
4.2 Karakteristik Material Thin Film
Tabel 4.7 Data hasil simulasi material thin film senin 24 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
610.60
590.60
684.40
764.40
758.10
505.60
631.90
564.40
505.60
435.60
346.90
370.60
419.40
435.60
543.10
550.60
496.90
664.40
624.40
595.60
613.10
581.90
363.10
349.40
316.90
421.90
449.40
486.90
793.10
44.20
54.10
59.30
63.40
66.20
63.40
54.00
57.90
56.40
57.80
52.20
51.80
49.90
50.30
49.20
53.90
57.00
52.40
51.50
55.50
55.10
57.00
62.30
54.40
50.10
49.90
49.90
50.20
55.70
3.32
3.22
3.70
4.11
4.07
2.78
3.43
3.08
2.77
2.41
1.94
2.06
2.32
2.40
2.97
3.01
2.73
3.60
3.39
3.24
3.33
3.17
2.04
1.95
1.77
2.33
2.47
2.67
4.27
15.26
14.20
13.60
13.13
12.84
13.21
14.19
13.80
13.96
13.80
14.36
14.42
14.65
14.61
14.74
14.23
13.90
14.35
14.46
14.04
14.08
13.89
13.27
14.12
14.56
14.65
14.66
14.63
13.92
50.66
45.72
50.32
53.96
52.26
36.72
48.67
42.50
38.67
33.26
27.86
29.71
33.99
35.06
43.78
42.83
37.95
51.66
49.02
45.49
46.89
44.03
27.07
27.53
25.77
34.13
36.21
39.06
59.44
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
439.63
425.23
492.77
550.37
545.83
364.03
454.97
406.37
364.03
313.63
249.77
266.83
301.97
313.63
391.03
396.43
357.77
478.37
449.57
428.83
441.43
418.97
261.43
251.57
228.17
303.77
323.57
350.57
571.03
11.52
10.75
10.21
9.81
9.57
10.09
10.70
10.46
10.62
10.60
11.15
11.13
11.26
11.18
11.20
10.80
10.61
10.80
10.90
10.61
10.62
10.51
10.35
10.94
11.29
11.24
11.19
11.14
10.41
31
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.8 Data hasil simulasi material thin film selasa 25 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
480.60
488.10
500.60
509.40
455.60
468.10
465.60
323.10
230.60
235.60
200.60
188.10
210.60
221.90
308.10
249.40
125.60
98.10
83.10
71.90
53.10
55.60
64.40
79.40
93.10
81.90
95.60
89.40
93.10
53.10
51.20
50.00
50.50
52.00
51.90
51.30
49.90
44.90
43.30
41.50
40.10
39.90
39.00
43.00
42.50
40.10
37.60
35.30
33.60
33.50
31.50
30.90
30.40
30.30
30.60
30.40
29.60
29.70
2.64
2.68
2.74
2.79
2.51
2.57
2.56
1.81
1.30
1.32
1.13
1.06
1.18
1.24
1.71
1.40
0.73
0.57
0.48
0.42
0.32
0.32
0.37
0.45
0.52
0.46
0.53
0.50
0.52
14.32
14.52
14.65
14.60
14.43
14.45
14.51
14.59
14.99
15.18
15.29
15.41
15.50
15.63
15.33
15.30
15.14
15.23
15.35
15.42
15.18
15.43
15.63
15.86
16.00
15.86
16.01
16.04
16.07
37.80
38.91
40.14
40.73
36.22
37.14
37.15
26.41
19.49
20.04
17.28
16.33
18.29
19.38
26.21
21.42
11.05
8.68
7.37
6.48
4.86
4.94
5.78
7.14
8.32
7.30
8.49
8.02
8.36
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
346.03
351.43
360.43
366.77
328.03
337.03
335.23
232.63
166.03
169.63
144.43
135.43
151.63
159.77
221.83
179.57
90.43
70.63
59.83
51.77
38.23
40.03
46.37
57.17
67.03
58.97
68.83
64.37
67.03
10.93
11.07
11.14
11.11
11.04
11.02
11.08
11.35
11.74
11.81
11.96
12.06
12.06
12.13
11.82
11.93
12.22
12.29
12.31
12.51
12.71
12.33
12.47
12.48
12.41
12.37
12.33
12.46
12.47
32
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.9 Data hasil simulasi material thin film rabu 26 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
664.40
510.60
510.60
623.10
730.60
286.90
241.90
255.60
715.60
690.60
730.60
295.60
274.40
583.10
294.40
353.10
289.40
740.60
655.60
351.90
321.90
211.90
228.10
419.40
511.90
461.90
476.90
588.10
605.60
52.70
53.10
57.90
61.40
66.00
59.20
49.00
46.20
51.30
57.30
63.30
56.70
51.30
54.10
49.90
47.10
44.10
55.30
62.20
56.20
47.90
45.70
43.40
44.80
50.00
52.50
54.20
57.20
57.50
3.60
2.80
2.80
3.39
3.93
1.63
1.37
1.44
3.87
3.74
3.93
1.67
1.55
3.18
1.65
1.96
1.61
4.00
3.55
1.97
1.80
1.20
1.29
2.31
2.80
2.54
2.62
3.20
3.30
14.32
14.32
13.80
13.41
12.88
13.52
14.56
14.90
14.44
13.81
13.16
13.81
14.37
14.20
14.55
14.92
15.19
14.00
13.31
13.92
14.81
14.86
15.15
15.21
14.65
14.38
14.20
13.86
13.83
51.55
40.10
38.64
45.46
50.62
22.04
19.95
21.46
55.88
51.65
51.72
23.06
22.27
45.16
24.01
29.24
24.46
56.00
47.25
27.42
26.66
17.83
19.54
35.14
41.02
36.53
37.20
44.35
45.64
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
478.37
367.63
367.63
448.63
526.03
206.57
174.17
184.03
515.23
497.23
526.03
212.83
197.57
419.83
211.97
254.23
208.37
533.23
472.03
253.37
231.77
152.57
164.23
301.97
368.57
332.57
343.37
423.43
436.03
10.78
10.91
10.51
10.13
9.62
10.67
11.45
11.66
10.85
10.39
9.83
10.84
11.27
10.76
11.33
11.50
11.74
10.50
10.01
10.82
11.50
11.69
11.90
11.64
11.13
10.98
10.84
10.47
10.47
33
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.10 Data hasil simulasi material thin film kamis 27 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
753.10
171.90
279.40
218.10
795.60
843.10
866.90
850.60
664.40
309.40
280.60
356.90
520.60
434.40
401.90
310.60
283.10
334.40
501.90
299.40
255.60
655.60
744.40
718.10
663.10
735.60
708.10
256.90
659.40
71.80
57.80
54.10
48.10
56.80
65.90
67.20
69.40
69.90
60.60
48.50
46.30
48.30
53.90
50.50
48.70
43.40
43.10
45.30
44.50
40.50
45.00
57.30
62.00
62.00
63.10
58.90
51.30
49.50
4.03
1.02
1.58
1.24
4.28
4.50
4.62
4.53
3.59
1.75
1.58
1.98
2.85
2.40
2.22
1.74
1.58
1.85
2.75
1.67
1.43
3.56
4.01
3.87
3.59
3.96
3.82
1.46
3.58
12.26
13.39
14.07
14.61
13.80
12.82
12.67
12.46
12.50
13.40
14.69
15.01
14.84
14.22
14.58
14.70
15.25
15.35
15.17
15.15
15.53
15.15
13.78
13.30
13.33
13.18
13.63
14.34
14.66
49.41
13.66
22.23
18.12
59.06
57.69
58.54
56.44
44.88
23.45
23.21
29.72
42.29
34.13
32.37
25.58
24.10
28.40
41.72
25.30
22.21
53.93
55.26
51.47
47.85
52.19
52.07
20.94
52.48
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
542.23
123.77
201.17
157.03
572.83
607.03
624.17
612.43
478.37
222.77
202.03
256.97
374.83
312.77
289.37
223.63
203.83
240.77
361.37
215.57
184.03
472.03
535.97
517.03
477.43
529.63
509.83
184.97
474.77
9.11
11.04
11.05
11.54
10.31
9.50
9.38
9.22
9.38
10.53
11.49
11.57
11.28
10.91
11.19
11.44
11.82
11.79
11.54
11.74
12.07
11.43
10.31
9.96
10.02
9.85
10.21
11.32
11.05
34
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.11 Data hasil simulasi material thin film jumat 28 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
128.10
130.60
134.40
136.90
143.10
148.10
151.90
159.40
164.40
169.40
170.60
173.10
174.40
178.10
178.10
185.60
191.90
199.40
200.60
205.60
206.90
205.60
206.90
205.60
205.60
208.10
208.10
208.10
206.90
29.10
29.50
29.10
30.90
31.10
31.00
30.30
31.40
32.70
33.40
33.60
34.20
34.50
34.10
32.60
32.30
32.30
33.60
34.80
35.20
35.90
35.80
35.50
35.50
35.90
35.90
36.00
35.90
36.10
0.71
0.72
0.74
0.76
0.79
0.82
0.84
0.88
0.91
0.94
0.95
0.97
0.97
0.99
0.99
1.03
1.06
1.11
1.12
1.14
1.15
1.14
1.15
1.14
1.15
1.16
1.16
1.16
1.15
16.38
16.35
16.42
16.23
16.24
16.27
16.37
16.28
16.15
16.09
16.08
16.02
15.99
16.05
16.21
16.27
16.29
16.17
16.04
16.01
15.93
15.94
15.98
15.98
15.93
15.94
15.93
15.94
15.91
11.63
11.77
12.15
12.33
12.83
13.34
13.75
14.33
14.70
15.12
15.28
15.54
15.51
15.89
16.05
16.76
17.27
17.95
17.96
18.25
18.32
18.17
18.38
18.22
18.32
18.49
18.48
18.49
18.30
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
92.23
94.03
96.77
98.57
103.03
106.63
109.37
114.77
118.37
121.97
122.83
124.63
125.57
128.23
128.23
133.63
138.17
143.57
144.43
148.03
148.97
148.03
148.97
148.03
148.03
149.83
149.83
149.83
148.97
12.61
12.52
12.56
12.51
12.45
12.51
12.57
12.48
12.42
12.40
12.44
12.47
12.35
12.39
12.51
12.54
12.50
12.50
12.44
12.33
12.30
12.28
12.34
12.31
12.38
12.34
12.33
12.34
12.28
35
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.12 Data hasil simulasi material thin film senin 31 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
361.90
378.10
399.40
329.40
295.60
316.90
341.90
494.40
625.60
411.90
440.60
449.40
508.10
368.10
275.60
518.10
503.10
226.90
240.60
305.60
356.90
291.90
274.40
244.40
270.60
438.10
709.40
759.40
655.60
43.60
47.80
48.00
48.50
46.80
46.10
45.10
47.60
53.10
51.30
50.40
51.40
54.00
56.40
50.00
49.10
50.50
48.20
42.80
42.60
43.00
45.10
43.70
43.70
42.80
46.20
53.00
61.20
61.70
2.00
2.09
2.21
1.84
1.65
1.77
1.90
2.71
3.40
2.28
2.43
2.48
2.79
2.05
1.55
2.84
2.76
1.29
1.35
1.70
1.97
1.63
1.53
1.37
1.51
2.41
3.84
4.08
3.55
15.31
14.86
14.85
14.75
14.90
15.00
15.13
14.92
14.29
14.50
14.60
14.50
14.22
13.92
14.51
14.75
14.60
14.62
15.25
15.37
15.38
15.08
15.21
15.15
15.30
15.06
14.26
13.36
13.36
30.62
31.06
32.82
27.14
24.59
26.55
28.75
40.43
48.59
33.06
35.48
35.96
39.67
28.54
22.49
41.89
40.30
18.86
20.59
26.13
30.30
24.58
23.27
20.76
23.10
36.29
54.76
54.51
47.43
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
260.57
272.23
287.57
237.17
212.83
228.17
246.17
355.97
450.43
296.57
317.23
323.57
365.83
265.03
198.43
373.03
362.23
163.37
173.23
220.03
256.97
210.17
197.57
175.97
194.83
315.43
510.77
546.77
472.03
11.75
11.41
11.41
11.44
11.55
11.64
11.68
11.36
10.79
11.15
11.18
11.11
10.84
10.77
11.33
11.23
11.12
11.54
11.88
11.88
11.79
11.70
11.78
11.80
11.86
11.51
10.72
9.97
10.05
36
Universitas Sumatera Utara
4.3 Pembahasan & Analisis Perbandingan Nilai Karakteristik I-V
Berikut ini adalah kurva perbandingan arus dan tegangan yang dihasilkan panel
surya yang nilainya sesuai tabel data yang diperoleh.
Gambar 4.1 Kurva I-V senin 24 oktober 2016
Gambar 4.2 Kurva I-V selasa 25 oktober 2016
Gambar 4.3 Kurva I-V rabu 26 oktober 2016
37
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4 Kurva I-V kamis 27 oktober 2016
Gambar 4.5 Kurva I-V jumat 28 oktober 2016
Gambar 4.6 Kurva I-V senin 31 oktober 2016
38
Universitas Sumatera Utara
4.4 Pembahasan & Analisis Perbandingan Nilai Karakteristik P-V
Berikut ini adalah kurva perbandingan daya dan tegangan yang dihasilkan panel
surya yang nilainya sesuai tabel data yang diperoleh.
Gambar 4.7 Kurva P-V senin 24 oktober 2016
Gambar 4.8 Kurva P-V selasa 25 oktober 2016
Gambar 4.9 Kurva P-V rabu 26 oktober 2016
39
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10 Kurva P-V kamis 27 oktober 2016
Gambar 4.11 Kurva P-V jumat 28 oktober 2016
Gambar 4.12 Kurva P-V senin 31 oktober 2016
40
Universitas Sumatera Utara
Dari data yang diperoleh pada tabel 4.1 sampai 4.12, dapat kita lihat
bahwa apabila intensitas radiasi matahari yang diperoleh sel surya berkurang atau
melemah, maka besar tegangan dan arus listrik yang dihasilkan juga akan
menurun. Penurunan tegangan relatif lebih kecil dibandingkan penurunan arus
listrik.
Dapat dilihat juga bahwa arus meningkat secara signifikan terhadap
peningkatan radiasi matahari, sementara kenaikan tegangan terjadi secara
perlahan. Akibatnya daya maksimum meningkat sejalan dengan radiasi dan
dengan begitu efisiensi akan lebih baik pada radiasi yang tinggi.
Temperatur panel surya juga mempengaruhi kinerja panel surya dan juga
efisiensi. Tegangan yang dihasilkan dari panel surya juga dipengaruhi oleh
temperatur. Semakin besar temperatur panel surya maka tegangan yang dihasilkan
akan berkurang, tetapi sebaliknya arus listrik mengalami peningkatan dengan
penambahan temperatur. Jadi, ketika suhu pada panel meningkat, maka arus
hubung singkat meningkat tetapi tegangan rangkaian terbuka menurun terhadap
suhu. Jika temperatur permukaan panel surya semakin rendah maka tegangan
yang dihasilkan oleh panel surya akan semakin besar.
Gambar 4.1 sampai gambar 4.12 merupakan gambar perbandingan nilai
karakteristik panel surya. Dari hasil perbandingan nilai arus, tegangan dan daya
yang dihasilkan untuk material silikon dan juga thin film, dapat disimpulkan
bahwa nilai keluaran panel surya material silikon lebih tinggi dibandingkan thin
film. Hal ini menunjukkan bahwa material silikon lebih baik dalam penyerapan
energi matahari dan juga konversi energi listrik. Jadi, secara umum karakteristik
material silikon lebih baik dibandingkan thin film.
41
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Akurasi nilai karakteristik yang dihasilkan panel surya melalui pengukuran
atau simulasi, ditentukan oleh keakuratan pembacaan alat ukur dan juga
software yang digunakan.
2. Nilai intensitas radiasi matahari, dan temperatur panel surya berbeda setiap
waktu dan nilai tersebut mempengaruhi nilai keluaran panel surya.
3. Untuk material silikon, nilai tertinggi yang dicapai masing-masing untuk arus
hubung singkat yaitu 6.96 A, untuk tegangan rangkaian terbuka yaitu 20.20 V
dan untuk daya keluaran yaitu 131.22 W.
4. Untuk material thin film, nilai tertinggi yang dicapai masing-masing untuk arus
hubung singkat yaitu 4.62 A, untuk tegangan rangkaian terbuka yaitu 16.42 V
dan untuk daya keluaran yaitu 59.44 W.
5. Dari hasil perbandingan secara keseluruhan, dapat disimpulkan bahwa nilai
keluaran panel surya material silikon lebih tinggi dibandingkan thin film. Jadi,
secara umum karakteristik material silikon lebih baik dibandingkan thin film.
5.2 Saran
Adapun saran yang diharapkan untuk pengembangan tugas akhir ini adalah yaitu
pengambilan data perlu dilakukan dengan bantuan alat/software untuk mencatat
data secara real time agar mendapatkan data yang lebih lengkap.
42
Universitas Sumatera Utara
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di lantai 4 gedung program studi Magister Teknik
Mesin USU dan simulasi di komputer pada tanggal 24 Oktober 2016, 25 Oktober
2016, 26 Oktober 2016, 27 Oktober 2016, 28 Oktober 2016 dan 31 Oktober 2016.
Waktu pengukuran masing-masing pukul 11.45 – 14.05 WIB.
3.2 Data dan Peralatan
Data yang diperlukan adalah data spesifikasi panel surya, data temperatur
panel, dan data intensitas radiasi matahari (diperoleh dari laboratorium program
studi Magister Teknik Mesin USU). Peralatan yang diperlukan pada penelitian ini
adalah perangkat lunak PSIM versi 9.0.3.400, multimeter digital, pyranometer,
thermometer infrared, dan panel surya silikon polikristal.
Gambar 3.1 Peralatan penelitian
Gambar 3.1 merupakan perlatan yang digunakan yaitu multimeter, pyranometer,
thermometer infrared, dan panel surya silikon polikristal.
Tabel 3.1 Spesifikasi panel surya material silikon
ROYAL PV TYPE: RPV-100-P10
PHOTOVOLTAIC MODULE
Model panel
PUL – 100 – P10
Daya maksimum
100 W
Tegangan rangkaian terbuka / Voc (DC)
22.54 V
Arus hubung singkat / Isc ((DC)
5.79 A
Tegangan pada daya maksimum / Vmpp (DC)
18.90 V
20
Universitas Sumatera Utara
Arus pada daya maksimum / Impp (DC)
Toleransi output
Temperatur nominal kerja
Berat
Tegangan sistem maksimum (DC)
Arus fuse maksimum
Teknologi sel
Dimensi
5.33 A
0 – (+ 3%)
(-40) – 850C
8.8 KG
1000 V
15 A
Poly – Si
0.674 m x 1.063 m
Tabel 3.1 memperlihatkan data panel surya yang meliputi daya maksimum, Voc,
Isc, dan lain-lain. Tegangan sistem maksimum yaitu tegangan total yang dapat
dihasilkan jika dibuat menjadi suatu sistem (rangkaian beberapa panel surya).
Sistem tersebut dapat terdiri dari rangkaian seri atau paralel. Misalnya ada 44 unit
panel surya (Voc = 22.54) yang dihubungkan secara seri, maka tegangan sistem
yaitu 991.76 V ≈ 1000 V.
3.3 Variabel Yang Diamati
Dalam penelitian ini, variabel yang diamati & dianalisa yaitu arus hubung singkat
(Isc), tegangan rangkaian terbuka (Voc), daya keluaran (Pout), & efisiensi (η).
3.4 Prosedur Penelitian
3.4.1 Prodesur Penelitian Metode Pengukuran
Prosedur penelitian metode pengukuran dijelaskan melalui diagram alir berikut.
Gambar 3.2 Diagram alir metode pengukuran
21
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2 memperlihatkan tahapan penelitian dengan metode pengukuran mulai
awal sampai akhir. Rangkaian percobaan metode pengukuran dapat dilihat pada
gambar berikut ini.
Gambar 3.3 Rangkaian metode pengukuran
Gambar 3.3 merupakan gambar rangkaian percobaan metode pengukuran yang
memperlihatkan bagaimana rangkaian untuk mengukur keluaran panel surya.
3.4.2 Prodesur Penelitian Metode Simulasi
Prosedur penelitian metode simulasi dapat dijelaskan melalui diagram alir berikut.
Gambar 3.4 Diagram alir metode simulasi
Gambar 3.4 memperlihatkan tahapan penelitian dengan metode simulasi mulai
awal sampai akhir. Rangkaian percobaan metode simulasi dapat dilihat pada
gambar berikut ini.
22
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5 Rangkaian metode simulasi
Gambar 3.5 merupakan gambar rangkaian metode simulasi yang terdiri dari panel
surya, amperemeter dan voltmeter.
Gambar 3.6 Simulasi data metode simulasi
Gambar 3.6 merupakan gambar simulasi data metode simulasi yang
menunjukkan keluaran dari panel surya. Setelah melaksanakan prosedur
penelitian tersebut dengan benar, maka akan diperoleh data yang diinginkan yaitu
nilai karakteristik arus dan tegangan.
Untuk mendapatkan nilai daya keluaran, daya masukan dan juga efisiensi
panel surya pada pengukuran, maka perlu dilakukan pengolahan data atau
kalkulasi dari data yang telah diperoleh. Pengolahan data tersebut dilakukan
dengan menggunakan rumus yang tersedia. Setelah pengolahan data baik data dari
hasil pengukuran maupun simulasi selesai dilakukan, maka seluruh variabel data
yang diinginkan telah
diperoleh.
Selanjutnya
dapat
dilakukan
analisis
perbandingan nilai karakteristik panel surya berdasarkan material melalui metode
pengukuran dan simulasi. Dari hasil analisis dapat ditarik kesimpulan terkait
pengaruh material, intensitas cahaya dan temperatur panel terhadap nilai
karakteristik panel surya yang dihasilkan, serta dapat menarik kesimpulan
material mana yang mempunyai karakteristik lebih baik dan dapat digunakan
sebagai alternatif pembangkitan energi listrik.
23
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Setelah prosedur penelitian dan kalkulasi data telah dilakukan dengan
benar, maka akan diperoleh variabel data yang diinginkan yaitu nilai karakteristik
arus hubung singkat, tegangan rangkaian terbuka, daya keluaran, daya masukan,
dan juga efisiensi panel surya untuk material silikon dan material thin film.
Data yang diperoleh tersebut selanjutnya dapat dibandingkan berdasarkan
metode. Data tersebut juga dapat dibandingkan dengan parameter kondisi cuaca
yang mempengaruhi (radiasi matahari) dan juga temperatur panel. Adapun hasil
penelitian yang telah dilakukan selama 6 hari dan juga perbandingan nilai
karakteristik dapat dilihat pada tabel serta gambar berikut ini.
Tabel 4.1 sampai 4.6 merupakan data hasil pengukuran material silikon
selama 6 hari yang terdiri dari data waktu, radiasi matahari, temperatur panel,
arus, tegangan, daya keluaran, luas panel, daya masukan, dan efisiensi. Tabel 4.7
sampai 4.12 merupakan data hasil simulasi material thin film selama 6 hari. Data
radiasi matahari, temperatur panel, arus, tegangan diperoleh dari pengukuran dan
juga simulasi. Data daya keluaran, daya masukan, efisiensi diperoleh dari
kalkulasi menggunakan rumus yang ada di bagian bab 2.
24
Universitas Sumatera Utara
4.1 Karakteristik Material Silikon
Tabel 4.1 Data hasil pengukuran material silikon senin 24 oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
610.60
590.60
684.40
764.40
758.10
505.60
631.90
564.40
505.60
435.60
346.90
370.60
419.40
435.60
543.10
550.60
496.90
664.40
624.40
595.60
613.10
581.90
363.10
349.40
316.90
421.90
449.40
486.90
793.10
44.20
54.10
59.30
63.40
66.20
63.40
54.00
57.90
56.40
57.80
52.20
51.80
49.90
50.30
49.20
53.90
57.00
52.40
51.50
55.50
55.10
57.00
62.30
54.40
50.10
49.90
49.90
50.20
55.70
4.44
4.82
5.45
6.16
6.05
3.73
5.35
4.52
4.07
3.60
2.75
2.94
2.88
3.21
4.06
4.52
4.02
4.59
5.70
4.83
4.06
4.85
4.20
3.04
2.35
3.43
5.00
3.71
6.40
20.10
19.70
19.50
19.30
19.00
18.60
19.40
19.00
18.90
18.80
18.70
19.00
19.10
19.10
19.30
19.20
18.90
19.20
19.10
18.90
18.80
19.00
18.70
18.80
18.80
19.20
19.30
19.00
19.40
89.24
94.95
106.28
118.89
114.95
69.38
103.79
85.88
76.92
67.68
51.43
55.86
55.01
61.31
78.36
86.78
75.98
88.13
108.87
91.29
76.33
92.15
78.54
57.15
44.18
65.86
96.50
70.49
124.16
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
439.63
425.23
492.77
550.37
545.83
364.03
454.97
406.37
364.03
313.63
249.77
266.83
301.97
313.63
391.03
396.43
357.77
478.37
449.57
428.83
441.43
418.97
261.43
251.57
228.17
303.77
323.57
350.57
571.03
20.30
22.33
21.57
21.60
21.06
19.06
22.81
21.13
21.13
21.58
20.59
20.93
18.22
19.55
20.04
21.89
21.24
18.42
24.22
21.29
17.29
21.99
30.04
22.72
19.36
21.68
29.82
20.11
21.74
25
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.2 Data hasil pengukuran material silikon selasa 25 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
480.60
488.10
500.60
509.40
455.60
468.10
465.60
323.10
230.60
235.60
200.60
188.10
210.60
221.90
308.10
249.40
125.60
98.10
83.10
71.90
53.10
55.60
64.40
79.40
93.10
81.90
95.60
89.40
93.10
53.10
51.20
50.00
50.50
52.00
51.90
51.30
49.90
44.90
43.30
41.50
40.10
39.90
39.00
43.00
42.50
40.10
37.60
35.30
33.60
33.50
31.50
30.90
30.40
30.30
30.60
30.40
29.60
29.70
3.73
3.79
3.90
3.97
3.75
3.67
3.63
2.52
1.73
1.79
1.50
1.39
1.61
1.67
2.42
1.96
0.93
0.71
0.59
0.51
0.38
0.38
0.34
0.16
0.22
0.22
0.79
0.26
0.27
19.50
19.40
19.50
19.40
19.20
19.30
19.40
19.00
19.00
19.30
19.20
19.20
19.50
19.40
19.70
19.40
18.80
18.70
18.70
18.60
18.30
18.40
18.50
17.50
17.90
17.80
19.40
18.20
18.30
72.74
73.53
76.05
77.02
72.00
70.83
70.42
47.88
32.87
34.55
28.80
26.69
31.40
32.40
47.67
38.02
17.48
13.28
11.03
9.49
6.95
6.99
6.29
2.80
3.94
3.92
15.33
4.73
4.94
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
346.03
351.43
360.43
366.77
328.03
337.03
335.23
232.63
166.03
169.63
144.43
135.43
151.63
159.77
221.83
179.57
90.43
70.63
59.83
51.77
38.23
40.03
46.37
57.17
67.03
58.97
68.83
64.37
67.03
21.02
20.92
21.10
21.00
21.95
21.02
21.01
20.58
19.80
20.37
19.94
19.71
20.70
20.28
21.49
21.18
19.33
18.80
18.44
18.32
18.19
17.47
13.57
4.90
5.87
6.64
22.27
7.35
7.37
26
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Data hasil pengukuran material silikon rabu 26 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
664.40
510.60
510.60
623.10
730.60
286.90
241.90
255.60
715.60
690.60
730.60
295.60
274.40
583.10
294.40
353.10
289.40
740.60
655.60
351.90
321.90
211.90
228.10
419.40
511.90
461.90
476.90
588.10
605.60
52.70
53.10
57.90
61.40
66.00
59.20
49.00
46.20
51.30
57.30
63.30
56.70
51.30
54.10
49.90
47.10
44.10
55.30
62.20
56.20
47.90
45.70
43.40
44.80
50.00
52.50
54.20
57.20
57.50
5.12
4.16
4.83
4.52
2.77
2.28
1.89
2.02
5.74
5.59
5.89
2.33
2.17
4.67
2.37
2.99
2.36
6.04
5.49
2.76
2.66
1.66
1.88
3.40
4.18
3.74
3.92
4.81
4.95
19.80
19.50
19.20
19.20
18.90
18.30
18.80
19.10
19.90
19.30
19.10
18.50
18.80
19.60
18.90
19.40
19.20
19.50
18.90
18.60
18.90
18.80
19.00
19.60
19.60
19.20
19.10
19.20
19.20
101.38
81.12
92.74
86.78
52.35
41.72
35.53
38.58
114.23
107.89
112.50
43.11
40.80
91.53
44.79
58.01
45.31
117.78
103.76
51.34
50.27
31.21
35.72
66.64
81.93
71.81
74.87
92.35
95.04
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
478.37
367.63
367.63
448.63
526.03
206.57
174.17
184.03
515.23
497.23
526.03
212.83
197.57
419.83
211.97
254.23
208.37
533.23
472.03
253.37
231.77
152.57
164.23
301.97
368.57
332.57
343.37
423.43
436.03
21.19
22.07
25.23
19.34
9.95
20.20
20.40
20.96
22.17
21.70
21.39
20.25
20.65
21.80
21.13
22.82
21.75
22.09
21.98
20.26
21.69
20.46
21.75
22.07
22.23
21.59
21.81
21.81
21.80
27
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.4 Data hasil pengukuran material silikon kamis 27 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
753.10
171.90
279.40
218.10
795.60
843.10
866.90
850.60
664.40
309.40
280.60
356.90
520.60
434.40
401.90
310.60
283.10
334.40
501.90
299.40
255.60
655.60
744.40
718.10
663.10
735.60
708.10
256.90
659.40
71.80
57.80
54.10
48.10
56.80
65.90
67.20
69.40
69.90
60.60
48.50
46.30
48.30
53.90
50.50
48.70
43.40
43.10
45.30
44.50
40.50
45.00
57.30
62.00
62.00
63.10
58.90
51.30
49.50
6.13
1.41
2.04
1.75
6.46
6.87
6.96
6.94
4.73
2.46
2.21
2.80
4.04
4.48
3.54
2.44
2.23
2.67
4.02
2.39
2.01
5.31
6.03
5.84
5.37
5.96
5.81
2.22
5.31
18.70
17.80
18.70
18.60
19.50
19.10
18.80
18.90
18.10
18.00
18.60
19.10
19.40
19.00
19.20
18.90
19.10
19.30
19.60
19.10
19.00
20.00
19.30
19.10
18.80
19.00
18.90
18.30
19.50
114.63
25.10
38.15
32.55
125.97
131.22
130.85
131.17
85.61
44.28
41.11
53.48
78.38
85.12
67.97
46.12
42.59
51.53
78.79
45.65
38.19
106.20
116.38
111.54
100.96
113.24
109.81
40.63
103.55
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
542.23
123.77
201.17
157.03
572.83
607.03
624.17
612.43
478.37
222.77
202.03
256.97
374.83
312.77
289.37
223.63
203.83
240.77
361.37
215.57
184.03
472.03
535.97
517.03
477.43
529.63
509.83
184.97
474.77
21.14
20.28
18.96
20.73
21.99
21.62
20.96
21.42
17.90
19.88
20.35
20.81
20.91
27.22
23.49
20.62
20.90
21.40
21.80
21.18
20.75
22.50
21.71
21.57
21.15
21.38
21.54
21.96
21.81
28
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.5 Data hasil pengukuran material silikon jumat 28 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
128.10
130.60
134.40
136.90
143.10
148.10
151.90
159.40
164.40
169.40
170.60
173.10
174.40
178.10
178.10
185.60
191.90
199.40
200.60
205.60
206.90
205.60
206.90
205.60
205.60
208.10
208.10
208.10
206.90
29.10
29.50
29.10
30.90
31.10
31.00
30.30
31.40
32.70
33.40
33.60
34.20
34.50
34.10
32.60
32.30
32.30
33.60
34.80
35.20
35.90
35.80
35.50
35.50
35.90
35.90
36.00
35.90
36.10
0.40
0.40
0.41
0.41
0.42
0.42
1.20
1.23
1.27
1.29
1.32
1.31
1.34
1.36
1.40
1.44
1.50
1.54
1.58
1.60
1.60
1.59
1.59
1.58
1.58
1.59
1.60
1.60
1.60
19.00
18.90
18.80
18.80
18.70
18.80
19.80
19.70
19.70
19.70
19.60
19.70
19.70
19.50
19.80
19.90
19.70
19.90
19.80
19.80
19.70
19.70
19.70
19.70
19.70
19.70
19.70
19.70
19.70
7.60
7.56
7.71
7.71
7.85
7.90
23.76
24.23
25.02
25.41
25.87
25.81
26.40
26.52
27.72
28.66
29.55
30.65
31.28
31.68
31.52
31.32
31.32
31.13
31.13
31.32
31.52
31.52
31.52
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
92.23
94.03
96.77
98.57
103.03
106.63
109.37
114.77
118.37
121.97
122.83
124.63
125.57
128.23
128.23
133.63
138.17
143.57
144.43
148.03
148.97
148.03
148.97
148.03
148.03
149.83
149.83
149.83
148.97
8.24
8.04
7.97
7.82
7.62
7.40
21.72
21.11
21.14
20.84
21.06
20.71
21.02
20.68
21.62
21.44
21.39
21.35
21.66
21.40
21.16
21.16
21.03
21.03
21.03
20.91
21.04
21.04
21.16
29
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6 Data hasil pengukuran material silikon senin 31 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
361.90
378.10
399.40
329.40
295.60
316.90
341.90
494.40
625.60
411.90
440.60
449.40
508.10
368.10
275.60
518.10
503.10
226.90
240.60
305.60
356.90
291.90
274.40
244.40
270.60
438.10
709.40
759.40
655.60
43.60
47.80
48.00
48.50
46.80
46.10
45.10
47.60
53.10
51.30
50.40
51.40
54.00
56.40
50.00
49.10
50.50
48.20
42.80
42.60
43.00
45.10
43.70
43.70
42.80
46.20
53.00
61.20
61.70
2.79
2.96
3.14
2.60
2.27
2.44
2.64
3.95
5.07
3.29
3.57
3.52
4.07
2.95
2.13
4.77
3.96
1.76
1.83
2.42
2.87
2.32
2.14
1.90
2.09
3.46
5.75
6.24
5.41
19.90
19.60
19.50
19.40
19.40
19.40
19.50
19.80
20.20
19.20
19.30
19.30
19.30
18.70
18.80
19.80
19.40
18.70
19.10
19.60
19.70
19.40
19.40
19.30
19.40
19.90
19.70
19.20
19.00
55.52
58.02
61.23
50.44
44.04
47.34
51.48
78.21
102.41
63.17
68.90
67.94
78.55
55.17
40.04
94.45
76.82
32.91
34.95
47.43
56.54
45.01
41.52
36.67
40.55
68.85
113.28
119.81
102.79
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
260.57
272.23
287.57
237.17
212.83
228.17
246.17
355.97
450.43
296.57
317.23
323.57
365.83
265.03
198.43
373.03
362.23
163.37
173.23
220.03
256.97
210.17
197.57
175.97
194.83
315.43
510.77
546.77
472.03
21.31
21.31
21.29
21.27
20.69
20.75
20.91
21.97
22.74
21.30
21.72
21.00
21.47
20.81
20.18
25.32
21.21
20.15
20.18
21.56
22.00
21.42
21.01
20.84
20.81
21.83
22.18
21.91
21.78
30
Universitas Sumatera Utara
4.2 Karakteristik Material Thin Film
Tabel 4.7 Data hasil simulasi material thin film senin 24 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
610.60
590.60
684.40
764.40
758.10
505.60
631.90
564.40
505.60
435.60
346.90
370.60
419.40
435.60
543.10
550.60
496.90
664.40
624.40
595.60
613.10
581.90
363.10
349.40
316.90
421.90
449.40
486.90
793.10
44.20
54.10
59.30
63.40
66.20
63.40
54.00
57.90
56.40
57.80
52.20
51.80
49.90
50.30
49.20
53.90
57.00
52.40
51.50
55.50
55.10
57.00
62.30
54.40
50.10
49.90
49.90
50.20
55.70
3.32
3.22
3.70
4.11
4.07
2.78
3.43
3.08
2.77
2.41
1.94
2.06
2.32
2.40
2.97
3.01
2.73
3.60
3.39
3.24
3.33
3.17
2.04
1.95
1.77
2.33
2.47
2.67
4.27
15.26
14.20
13.60
13.13
12.84
13.21
14.19
13.80
13.96
13.80
14.36
14.42
14.65
14.61
14.74
14.23
13.90
14.35
14.46
14.04
14.08
13.89
13.27
14.12
14.56
14.65
14.66
14.63
13.92
50.66
45.72
50.32
53.96
52.26
36.72
48.67
42.50
38.67
33.26
27.86
29.71
33.99
35.06
43.78
42.83
37.95
51.66
49.02
45.49
46.89
44.03
27.07
27.53
25.77
34.13
36.21
39.06
59.44
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
439.63
425.23
492.77
550.37
545.83
364.03
454.97
406.37
364.03
313.63
249.77
266.83
301.97
313.63
391.03
396.43
357.77
478.37
449.57
428.83
441.43
418.97
261.43
251.57
228.17
303.77
323.57
350.57
571.03
11.52
10.75
10.21
9.81
9.57
10.09
10.70
10.46
10.62
10.60
11.15
11.13
11.26
11.18
11.20
10.80
10.61
10.80
10.90
10.61
10.62
10.51
10.35
10.94
11.29
11.24
11.19
11.14
10.41
31
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.8 Data hasil simulasi material thin film selasa 25 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
480.60
488.10
500.60
509.40
455.60
468.10
465.60
323.10
230.60
235.60
200.60
188.10
210.60
221.90
308.10
249.40
125.60
98.10
83.10
71.90
53.10
55.60
64.40
79.40
93.10
81.90
95.60
89.40
93.10
53.10
51.20
50.00
50.50
52.00
51.90
51.30
49.90
44.90
43.30
41.50
40.10
39.90
39.00
43.00
42.50
40.10
37.60
35.30
33.60
33.50
31.50
30.90
30.40
30.30
30.60
30.40
29.60
29.70
2.64
2.68
2.74
2.79
2.51
2.57
2.56
1.81
1.30
1.32
1.13
1.06
1.18
1.24
1.71
1.40
0.73
0.57
0.48
0.42
0.32
0.32
0.37
0.45
0.52
0.46
0.53
0.50
0.52
14.32
14.52
14.65
14.60
14.43
14.45
14.51
14.59
14.99
15.18
15.29
15.41
15.50
15.63
15.33
15.30
15.14
15.23
15.35
15.42
15.18
15.43
15.63
15.86
16.00
15.86
16.01
16.04
16.07
37.80
38.91
40.14
40.73
36.22
37.14
37.15
26.41
19.49
20.04
17.28
16.33
18.29
19.38
26.21
21.42
11.05
8.68
7.37
6.48
4.86
4.94
5.78
7.14
8.32
7.30
8.49
8.02
8.36
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
346.03
351.43
360.43
366.77
328.03
337.03
335.23
232.63
166.03
169.63
144.43
135.43
151.63
159.77
221.83
179.57
90.43
70.63
59.83
51.77
38.23
40.03
46.37
57.17
67.03
58.97
68.83
64.37
67.03
10.93
11.07
11.14
11.11
11.04
11.02
11.08
11.35
11.74
11.81
11.96
12.06
12.06
12.13
11.82
11.93
12.22
12.29
12.31
12.51
12.71
12.33
12.47
12.48
12.41
12.37
12.33
12.46
12.47
32
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.9 Data hasil simulasi material thin film rabu 26 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
664.40
510.60
510.60
623.10
730.60
286.90
241.90
255.60
715.60
690.60
730.60
295.60
274.40
583.10
294.40
353.10
289.40
740.60
655.60
351.90
321.90
211.90
228.10
419.40
511.90
461.90
476.90
588.10
605.60
52.70
53.10
57.90
61.40
66.00
59.20
49.00
46.20
51.30
57.30
63.30
56.70
51.30
54.10
49.90
47.10
44.10
55.30
62.20
56.20
47.90
45.70
43.40
44.80
50.00
52.50
54.20
57.20
57.50
3.60
2.80
2.80
3.39
3.93
1.63
1.37
1.44
3.87
3.74
3.93
1.67
1.55
3.18
1.65
1.96
1.61
4.00
3.55
1.97
1.80
1.20
1.29
2.31
2.80
2.54
2.62
3.20
3.30
14.32
14.32
13.80
13.41
12.88
13.52
14.56
14.90
14.44
13.81
13.16
13.81
14.37
14.20
14.55
14.92
15.19
14.00
13.31
13.92
14.81
14.86
15.15
15.21
14.65
14.38
14.20
13.86
13.83
51.55
40.10
38.64
45.46
50.62
22.04
19.95
21.46
55.88
51.65
51.72
23.06
22.27
45.16
24.01
29.24
24.46
56.00
47.25
27.42
26.66
17.83
19.54
35.14
41.02
36.53
37.20
44.35
45.64
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
478.37
367.63
367.63
448.63
526.03
206.57
174.17
184.03
515.23
497.23
526.03
212.83
197.57
419.83
211.97
254.23
208.37
533.23
472.03
253.37
231.77
152.57
164.23
301.97
368.57
332.57
343.37
423.43
436.03
10.78
10.91
10.51
10.13
9.62
10.67
11.45
11.66
10.85
10.39
9.83
10.84
11.27
10.76
11.33
11.50
11.74
10.50
10.01
10.82
11.50
11.69
11.90
11.64
11.13
10.98
10.84
10.47
10.47
33
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.10 Data hasil simulasi material thin film kamis 27 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
753.10
171.90
279.40
218.10
795.60
843.10
866.90
850.60
664.40
309.40
280.60
356.90
520.60
434.40
401.90
310.60
283.10
334.40
501.90
299.40
255.60
655.60
744.40
718.10
663.10
735.60
708.10
256.90
659.40
71.80
57.80
54.10
48.10
56.80
65.90
67.20
69.40
69.90
60.60
48.50
46.30
48.30
53.90
50.50
48.70
43.40
43.10
45.30
44.50
40.50
45.00
57.30
62.00
62.00
63.10
58.90
51.30
49.50
4.03
1.02
1.58
1.24
4.28
4.50
4.62
4.53
3.59
1.75
1.58
1.98
2.85
2.40
2.22
1.74
1.58
1.85
2.75
1.67
1.43
3.56
4.01
3.87
3.59
3.96
3.82
1.46
3.58
12.26
13.39
14.07
14.61
13.80
12.82
12.67
12.46
12.50
13.40
14.69
15.01
14.84
14.22
14.58
14.70
15.25
15.35
15.17
15.15
15.53
15.15
13.78
13.30
13.33
13.18
13.63
14.34
14.66
49.41
13.66
22.23
18.12
59.06
57.69
58.54
56.44
44.88
23.45
23.21
29.72
42.29
34.13
32.37
25.58
24.10
28.40
41.72
25.30
22.21
53.93
55.26
51.47
47.85
52.19
52.07
20.94
52.48
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
542.23
123.77
201.17
157.03
572.83
607.03
624.17
612.43
478.37
222.77
202.03
256.97
374.83
312.77
289.37
223.63
203.83
240.77
361.37
215.57
184.03
472.03
535.97
517.03
477.43
529.63
509.83
184.97
474.77
9.11
11.04
11.05
11.54
10.31
9.50
9.38
9.22
9.38
10.53
11.49
11.57
11.28
10.91
11.19
11.44
11.82
11.79
11.54
11.74
12.07
11.43
10.31
9.96
10.02
9.85
10.21
11.32
11.05
34
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.11 Data hasil simulasi material thin film jumat 28 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
128.10
130.60
134.40
136.90
143.10
148.10
151.90
159.40
164.40
169.40
170.60
173.10
174.40
178.10
178.10
185.60
191.90
199.40
200.60
205.60
206.90
205.60
206.90
205.60
205.60
208.10
208.10
208.10
206.90
29.10
29.50
29.10
30.90
31.10
31.00
30.30
31.40
32.70
33.40
33.60
34.20
34.50
34.10
32.60
32.30
32.30
33.60
34.80
35.20
35.90
35.80
35.50
35.50
35.90
35.90
36.00
35.90
36.10
0.71
0.72
0.74
0.76
0.79
0.82
0.84
0.88
0.91
0.94
0.95
0.97
0.97
0.99
0.99
1.03
1.06
1.11
1.12
1.14
1.15
1.14
1.15
1.14
1.15
1.16
1.16
1.16
1.15
16.38
16.35
16.42
16.23
16.24
16.27
16.37
16.28
16.15
16.09
16.08
16.02
15.99
16.05
16.21
16.27
16.29
16.17
16.04
16.01
15.93
15.94
15.98
15.98
15.93
15.94
15.93
15.94
15.91
11.63
11.77
12.15
12.33
12.83
13.34
13.75
14.33
14.70
15.12
15.28
15.54
15.51
15.89
16.05
16.76
17.27
17.95
17.96
18.25
18.32
18.17
18.38
18.22
18.32
18.49
18.48
18.49
18.30
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
92.23
94.03
96.77
98.57
103.03
106.63
109.37
114.77
118.37
121.97
122.83
124.63
125.57
128.23
128.23
133.63
138.17
143.57
144.43
148.03
148.97
148.03
148.97
148.03
148.03
149.83
149.83
149.83
148.97
12.61
12.52
12.56
12.51
12.45
12.51
12.57
12.48
12.42
12.40
12.44
12.47
12.35
12.39
12.51
12.54
12.50
12.50
12.44
12.33
12.30
12.28
12.34
12.31
12.38
12.34
12.33
12.34
12.28
35
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.12 Data hasil simulasi material thin film senin 31 Oktober 2016
No
Waktu
(WIB)
Radiasi Matahari
(W/m2)
Temperatur
Panel
(ᵒC)
Arus
Hubung Singkat
(A)
Tegangan
Rangkaian Terbuka
(V)
Daya Keluaran
(W)
Luas Panel
(m2)
Daya Masukan
(W)
Efisiensi
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
11.45
11.50
11.55
12.00
12.05
12.10
12.15
12.20
12.25
12.30
12.35
12.40
12.45
12.50
12.55
13.00
13.05
13.10
13.15
13.20
13.25
13.30
13.35
13.40
13.45
13.50
13.55
14.00
14.05
361.90
378.10
399.40
329.40
295.60
316.90
341.90
494.40
625.60
411.90
440.60
449.40
508.10
368.10
275.60
518.10
503.10
226.90
240.60
305.60
356.90
291.90
274.40
244.40
270.60
438.10
709.40
759.40
655.60
43.60
47.80
48.00
48.50
46.80
46.10
45.10
47.60
53.10
51.30
50.40
51.40
54.00
56.40
50.00
49.10
50.50
48.20
42.80
42.60
43.00
45.10
43.70
43.70
42.80
46.20
53.00
61.20
61.70
2.00
2.09
2.21
1.84
1.65
1.77
1.90
2.71
3.40
2.28
2.43
2.48
2.79
2.05
1.55
2.84
2.76
1.29
1.35
1.70
1.97
1.63
1.53
1.37
1.51
2.41
3.84
4.08
3.55
15.31
14.86
14.85
14.75
14.90
15.00
15.13
14.92
14.29
14.50
14.60
14.50
14.22
13.92
14.51
14.75
14.60
14.62
15.25
15.37
15.38
15.08
15.21
15.15
15.30
15.06
14.26
13.36
13.36
30.62
31.06
32.82
27.14
24.59
26.55
28.75
40.43
48.59
33.06
35.48
35.96
39.67
28.54
22.49
41.89
40.30
18.86
20.59
26.13
30.30
24.58
23.27
20.76
23.10
36.29
54.76
54.51
47.43
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
260.57
272.23
287.57
237.17
212.83
228.17
246.17
355.97
450.43
296.57
317.23
323.57
365.83
265.03
198.43
373.03
362.23
163.37
173.23
220.03
256.97
210.17
197.57
175.97
194.83
315.43
510.77
546.77
472.03
11.75
11.41
11.41
11.44
11.55
11.64
11.68
11.36
10.79
11.15
11.18
11.11
10.84
10.77
11.33
11.23
11.12
11.54
11.88
11.88
11.79
11.70
11.78
11.80
11.86
11.51
10.72
9.97
10.05
36
Universitas Sumatera Utara
4.3 Pembahasan & Analisis Perbandingan Nilai Karakteristik I-V
Berikut ini adalah kurva perbandingan arus dan tegangan yang dihasilkan panel
surya yang nilainya sesuai tabel data yang diperoleh.
Gambar 4.1 Kurva I-V senin 24 oktober 2016
Gambar 4.2 Kurva I-V selasa 25 oktober 2016
Gambar 4.3 Kurva I-V rabu 26 oktober 2016
37
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4 Kurva I-V kamis 27 oktober 2016
Gambar 4.5 Kurva I-V jumat 28 oktober 2016
Gambar 4.6 Kurva I-V senin 31 oktober 2016
38
Universitas Sumatera Utara
4.4 Pembahasan & Analisis Perbandingan Nilai Karakteristik P-V
Berikut ini adalah kurva perbandingan daya dan tegangan yang dihasilkan panel
surya yang nilainya sesuai tabel data yang diperoleh.
Gambar 4.7 Kurva P-V senin 24 oktober 2016
Gambar 4.8 Kurva P-V selasa 25 oktober 2016
Gambar 4.9 Kurva P-V rabu 26 oktober 2016
39
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10 Kurva P-V kamis 27 oktober 2016
Gambar 4.11 Kurva P-V jumat 28 oktober 2016
Gambar 4.12 Kurva P-V senin 31 oktober 2016
40
Universitas Sumatera Utara
Dari data yang diperoleh pada tabel 4.1 sampai 4.12, dapat kita lihat
bahwa apabila intensitas radiasi matahari yang diperoleh sel surya berkurang atau
melemah, maka besar tegangan dan arus listrik yang dihasilkan juga akan
menurun. Penurunan tegangan relatif lebih kecil dibandingkan penurunan arus
listrik.
Dapat dilihat juga bahwa arus meningkat secara signifikan terhadap
peningkatan radiasi matahari, sementara kenaikan tegangan terjadi secara
perlahan. Akibatnya daya maksimum meningkat sejalan dengan radiasi dan
dengan begitu efisiensi akan lebih baik pada radiasi yang tinggi.
Temperatur panel surya juga mempengaruhi kinerja panel surya dan juga
efisiensi. Tegangan yang dihasilkan dari panel surya juga dipengaruhi oleh
temperatur. Semakin besar temperatur panel surya maka tegangan yang dihasilkan
akan berkurang, tetapi sebaliknya arus listrik mengalami peningkatan dengan
penambahan temperatur. Jadi, ketika suhu pada panel meningkat, maka arus
hubung singkat meningkat tetapi tegangan rangkaian terbuka menurun terhadap
suhu. Jika temperatur permukaan panel surya semakin rendah maka tegangan
yang dihasilkan oleh panel surya akan semakin besar.
Gambar 4.1 sampai gambar 4.12 merupakan gambar perbandingan nilai
karakteristik panel surya. Dari hasil perbandingan nilai arus, tegangan dan daya
yang dihasilkan untuk material silikon dan juga thin film, dapat disimpulkan
bahwa nilai keluaran panel surya material silikon lebih tinggi dibandingkan thin
film. Hal ini menunjukkan bahwa material silikon lebih baik dalam penyerapan
energi matahari dan juga konversi energi listrik. Jadi, secara umum karakteristik
material silikon lebih baik dibandingkan thin film.
41
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Akurasi nilai karakteristik yang dihasilkan panel surya melalui pengukuran
atau simulasi, ditentukan oleh keakuratan pembacaan alat ukur dan juga
software yang digunakan.
2. Nilai intensitas radiasi matahari, dan temperatur panel surya berbeda setiap
waktu dan nilai tersebut mempengaruhi nilai keluaran panel surya.
3. Untuk material silikon, nilai tertinggi yang dicapai masing-masing untuk arus
hubung singkat yaitu 6.96 A, untuk tegangan rangkaian terbuka yaitu 20.20 V
dan untuk daya keluaran yaitu 131.22 W.
4. Untuk material thin film, nilai tertinggi yang dicapai masing-masing untuk arus
hubung singkat yaitu 4.62 A, untuk tegangan rangkaian terbuka yaitu 16.42 V
dan untuk daya keluaran yaitu 59.44 W.
5. Dari hasil perbandingan secara keseluruhan, dapat disimpulkan bahwa nilai
keluaran panel surya material silikon lebih tinggi dibandingkan thin film. Jadi,
secara umum karakteristik material silikon lebih baik dibandingkan thin film.
5.2 Saran
Adapun saran yang diharapkan untuk pengembangan tugas akhir ini adalah yaitu
pengambilan data perlu dilakukan dengan bantuan alat/software untuk mencatat
data secara real time agar mendapatkan data yang lebih lengkap.
42
Universitas Sumatera Utara