...

Metode untuk memanfaatkan energi surya

by user

on
Category: Documents
10

views

Report

Comments

Transcript

Metode untuk memanfaatkan energi surya
http://plts.like.to
Teknologi Tenaga Surya Solar Panel System
Menghemat Pemakaian Energy mulai dari 30 % Hingga 100 %
Menekan / Menghemat Tagihan Rekening Listrik Hingga 100 %
Jaminan Bebas dari Padam Listrik / Mati Lampu
Penggunaan dapat di Aplikasikan untuk berbagai Keperluan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Rumah Tangga
Industry / Pabrik
Rumah Sakit
Hotel / Penginapan
Penerangan Jalan Umum
Traffic Light
Kantor
Bahkan dapat di Aplikasikan pada kendaraan Bermotor dalam menghemat
Bahan Bakar
Menekan / Menghemat Tagihan Rekening Listrik Hingga 100 %
Jaminan Bebas dari Padam Listrik / Mati Lampu
Inovasi Teknologi yang Ramah Lingkungan , Tanpa menimbulkan Polusi
Menghemat Daya 1:10 (Watt)
Tegangan Lebih Stabil dengan Control Inverter , Melindungi Perangkat Elektronik
dari turun Naiknya Tegangan hingga umur Elektronik Lebih panjang
Sebagai Pengganti Genset , Tanpa BBM , Tanpa suara , Bebas Polusi sebagai
Sumber Listrik Cadangan
Saklar On/Off Dapat dipasang menggunakan Remote Control , Memudahkan Anda
dalam menyalakan/mematikan lampu cukup dari tempat tidur
Sebagai Solusi dalam Menghadapi Krisis Energy
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Lower Your Electric Bill 30% up to 100%
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Solar Panel / Panel Surya
Adalah komponen dari sebuah Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) , Solar Panel
mengkonversikan tenaga Matahari menjadi tenaga listrik , terdiri dari sebuah sel silicon
(atau biasa disebut juga Solar Cells PV) yang disinari Matahari dan menghasilkan
Photon yang menghasilkan arus listrik.
Sekumpulan Solar Panel dalam suatu system disebut array , banyaknya jumlah modul
dapat disusun secara seri atau pararel akan menentukan besarnya total output energy
yang dihasilkan.
Apa itu PLTS ?
PLTS adalah singkatan dari Pembangkit Listrik Tenaga Surya . ini adalah istilah yang
digunakan di Indinesia dalam menyebut sebuah System Pembangkit Listrik yang
bersumber dari energy Matahari.
Istilah WP dalam Solar Panel
WP Singkatan dari Watt-Peak yang menggambarkan besarnya nominal Watt tertinggi
yang dapat dihasilkan dari sebuah Solar system karena energy matahari yang dapat
Berubah, atau ukuran daya listrik per satuan waktu, yang jika di Grafikkan akan
tampak seperti gelombang yang mempunyai puncak tertinggi (Peak) yang berbentuk
lembaran lembaran.
Contoh :
Solar Panel dengan kekuatan 60WP , artinya Seberapapun Kuatnya Sinar matahari
pada waktu tertentu , maksimal daya yang dapat diserap atau output Energi yang
dihasilkan perangkat tersebut hanya 60 Watt
Apa Kelebihan Listrik Tenaga Surya disbanding Sumber Energi Lain ?
 Energi yang Selalu terbarukan (Renewable Energy) dan tidak memerlukan BBM
lagi.
 Bersih dan Ramah Lingkungan.
 Usia Solar Panel yang Panjang (Investasi Jangka Panjang) 20-25 Tahun.
 Praktis , Mudah dan Murah Perawatannya.
 Sangat cocok untuk daerah Tropis seperti Indonesia.
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Dalam Nilai Ekonomis , PLTS memiliki nilai yang lebih tinggi , dimana kita tidak lagi
ketergantungan dari PLN bahkan dapat digunakan di daerah yang tidak dapat di
Jangkau oleh PLN dan Instalasinya tanpa menggunakan Generator Listrik BBM.
Misalnya daerah Perkebunan , Pertambangan , atau daerah desa terpencil dll . Dari
segi Jangka panjang juga memiliki nilai Ekonomis yang cukup tinggi dengan daya tahan
20-25 tahun .
Apakah Solar Panel tetap dapat menghasilkan listrik ketika Matahari sedang
mendung ?
Pada saat cuaca mendung atau berawan , Solar Panel akan tetap bekerja , karena
pada prinsip kerja dasarnya adalah penyerapan cahaya dan mengubahnya menjadi
energy listrik..
Apakah pada malam hari PLTS masih dapat menghasilkan listrik ?
Tentu saja , Karena energy yang diserap di siang hari akan disimpan dalam baterai ,
energy yang tersimpan inilah yang dapat digunakan pada malam hari.
Bagaimanakah Cara Kerja PLTS ?
Beberap Solar Panel di pararelkan untuk menghasilkan arus listrik yang lebih besar ,
Combiner menghubungkan kaki positif panel surya satu dengan lainnya, kaki kutub
negative panel satu dengan lainnya juga dihubungkan, Ujung kaki positif Solar Panel
dihubungkan ke kaki positif charge controller dan kaki negative dihubungkan ke kaki
negatif charge controller, tegangan panel yang dihasilkan akan digunakan oleh charge
controller untuk mengisi baterai . Untuk menghidupkan beban arus AC , arus baterai
disupply oleh Inverter.
Charge Controller
Digunakan untuk mengatur pengaturan pengisian baterai. Tegangan maksimum yang
dihasilkan oleh solar Cell Panel pada hari yang terik akan menghasilkan tegangan
yang tinggi.
Inverter
Adalah perangkat elektrik yang mengkonversikan arus searah DC menjadi arus bolak
balik AC
Baterai
Adalah Perangkat Kimia untuk menyimpan tenaga listrik dari tenaga Surya , tanpa
baterai , energi surya hanya dapat digunakan pada saat ada sinar matahari.
Jenis dan type Solar Panel
Ada berbagai macam jenis Solar Panel , ada yang disebut Morpheus dan Compound,
namun yang paling popular saat ini adalah Polycrystal dan monocrystal.
Polycrystal
Merupakan Solar Panel yang memiliki susunan Kristal secara acak , type ini
memerlukan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan type monocrystaluntuk
menghasilkan listrik yang sama, akan tetapi tetap dapat menghasilkan listrik pada saat
cuaca mendung.
Monocrystal
Merupakan Solar Panel yang paling Efesien, menghasilkan daya listrik persatuan luas
yang paling tinggi , Memiliki efesiensi sampai dengan 15 % , Kelemahan dari Panel
Jenis ini adalah tidak berfungsi dengan baik saat Cuaca Teduh/Mendung, efektifitasnya
akan turun drastis dalam cuaca berawan.
Cara Pemanfaatan energi listrik dari PLTS secara efektif dan efesiaen
Untuk efesiensi pemanfaatan PLTS dibutuhkan perencanaan yang baik dan akurat
1. Jumlah daya yang akan dibutuhkan dalam pemakaian sehari hari (watt/Hour)
2. Jumlah Panel yang harus dipasang.
3. Berapa Unit Baterai yang diperlukan untuk kapasitas yang diinginkan dan
penggunaan tanpa sinar matahari.
Dari sini kita dapat tentukan apakah kita mengininkan FULL OUTPUT atau PEAK
energy saja ? , bila yang dibutuhkan adalah FULL OUTPUT maka akan memerlukan
banyak Baterai dan untuk perhitungan perhitungan kebutuhannya nanti , akan ada
faktor faktor angka pengali yang akan digunakan.
Jika kebutuhannya hanya PEAK saja , ini akan maminimalisir penggunaan Baterai
(Bahkan tanpa Baterai sama sekali) karena penggunaan digunakan pada siang hari
saja (hybrid System dikombinasikan dengan listrik PLN , Genset , atau Sumber Energi
lainnya) , type PEAK lebih Ekonomis denagn ROI yang lebih cepat ,, cocok untuk
kalangan Industry (Pabrik , UKM , dll) , Commercial (Mall , Perkantoran , dll) ,serta
telecommunication (BTS)
Contoh Perhitungan :
Perhitungan kebutuhan 2200Watt FULL OUTPUT
Asumsi 1:
Dibutuhkan untuk dapat menyala 24 Jam
Maka Jumlah daya yang dibutuhkan untuk pemakaian sehari hari adalah :
2200WP x 24Jam = 52.800Watt-Hour per Hari
Asumsi 2
Menggunakan Solar Panel @ 100WP
Asumsi 3
Lama penyinaran dalam 1 hari adalah 4 Jam :
 Ini berdasarkan energy Surya dari Jam 7 pagi s/d Jam 5 Sore (10 Jam) dan
asumsi konversi minimal 4 Jam sehari (menggunakan konstruksi solar panel
terpasang fixed menghadap 1 arah mata angin saja)
Asumsi 4
Menggunaka Baterai kering type 12Volt 100ah (ampere/hour)
Dalam takaran ideal , digunakan faktor angka pengali 2 & 3 untuk menghitung
kebutuhan Baterai atau secara total angka pengalinya adalah 6 (2 x 3)
Angka pengali 2 (dua) timbul karena baterai tidak boleh lebih dari 50% kehilangan
Kapasitasnya jika ingin usia Baterai tahan lama terutama jenis baterai kering type gel
dan AGM , dengan kata lain diusahakan agar DOD (Depth Of Discharge) tidak
melampaui 50% karena akan sangat mempengaruhi Life Time dari Baterai itu sendiri
Faktor angka penagali 3 ( tiga adalah untuk kebutuhan Baterai untuk meminimalisir
kemungkinan terburuk dari jumlah hari yang diasumsikan terjadinya hujan atau tidak
ada sinar matahari selama 3 Hari berturut turut.
 Namun ada Juga yang menghitung langsung factor kalinya dari 4 atau 5 saja
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Berdasarkan Asumsi diatas maka diproleh perhitungan untuk:
1. Banyaknya Solar Panel yang diperlukan :
52.800
= 132 pcs
100wp x 4 Jam
2. Banyaknya Baterai yang diperlukan ;
52.800x2x3 = 316.800
316.800
= 264 pcs
1200 (dari 12vx100ah)
Harga Panel tergantung dari beberapa faktor :
 Type panel/Teknologi/Efesiensi
 Ukuran Panel dan daya dalam watt yang dihasilkan perjam
Perkiraan Besarnya Biaya yang harus dikeluarkan untuk sebuah PLTS
Besarnya biaya dalam penentuan harga sebuah Solar Panel didasarkan atas
perhitungan harga Per Watt Peak (WP), ini berlaku di pasar Internasional untuk
penentuan harga sebuah solar panel.
Misalnya , harga Solar Panel per watt peak adalah Rp 2 jadi harga Solar Panel untuk
ukuran 60WP adalah 2x60 = Rp 120 dan seterusnya.
Misalkan kapasitasnya mencapai hitungan MegawattPeak (1.000.000 WP) tetap
digunakan satuan WPnya.
Harga Tersebut Belum termasuk :







Baterai
Charge Controller
Inverter
Kabel
Biaya Instalasi
Biaya Angkut (Delivery)
Pajak dll
Prinsip Kerja Energi Surya
Pada akhir abad ini, diprediksi bahwa minyak mentah akan berakhir. Surat kabar akan
mendapatkan berita utama dari kehilangan dan kenaikan harga bensin. Tidak ada
tumpahan minyak di lautan, serta kehilangan keanekaragaman hayati laut. Kolektor
artefak akan menghemat satu galon minyak sebagai souvenir dari era minyak
mentah. Esai sekolah tidak akan memiliki produk petro sebagai alasan untuk
pemanasan global. Tetapi bagaimana kehidupan kedepannya? akankah berakhir jika
minyak mentah sudah habis?
Manusia telah bergeser dari kayu ke batu bara, batubara minyak, dan minyak ke
gas.Pergeseran ini disebabkan lebih baik, efisiensi kinerja dan kelayakan dari bahan
bakar baru. Dengan kata sederhana bahan bakar baru lebih baik dari sebelumnya. Dan
sekarang saatnya untuk beralih dari minyak mentah ke sumber energi terbarukan. Dan
salah satu sumber yang tersedia yang paling berlimpah energi di bumi adalah energi
surya. Bahkan dalam minyak mentah, batubara dll dalam bentuk cara energi surya.
Energi matahari adalah sumber energi tak habis-habisnya besar. Menurut perkiraan
terakhir bumi menerima radiasi rata-rata 1367W/m2 yang juga dikenal sebagai konstan
surya. Saat ini rata-rata kerapatan daya adalah atas permukaan bola bumi, itu dikurangi
dengan faktor 4. Penurunan lebih lanjut dengan faktor 2 adalah karena kerugian dalam
melewati atmosfer bumi. Nilai ini bervariasi sepanjang tahun dan juga dari tempat ke
tempat. Sekarang energi surya bukan hanya cara menghasilkan tenaga, tetapi juga
untuk menghasilkan uang. Saham pasar dunia sumber-sumber terbarukan meningkat
terus. Dan hari ini dengan perkembangan teknologi surya energi adalah pasar yang
berkembang menyediakan kesempatan kerja yang cukup.
Aplikasi
Energi surya memiliki banyak aplikasi dalam hidup kita. Ini adalah suatu sumber yang
dapat bersaing semua kebutuhan energi kita. Dari pencahayaan untuk pemanasan, dari
transportasi untuk pendinginan semua kebutuhan dapat dipenuhi dengan
memanfaatkan energi matahari. Panel surya dan pemanas air surya dipasang di atap
adalah aplikasi umum dari energi surya. Energi matahari tidak hanya digunakan untuk
pengisian baterai atau pemanas air tetapi juga dapat digunakan untuk memurnikan
air.Sederhana surya teknologi desalinasi dan distilasi juga telah dikenal untuk waktu
yang lama.
Hampir semua satelit dari cubesats kecil ke satelit besar yang didukung oleh energi
surya. Saat ini, teknologi surya begitu berkembang sehingga mendapat kekuasaan;
misalnya angin yang dibangun oleh QinetiQ adalah contoh dari itu. Zephyr didukung
oleh sel PV dan memiliki baterai untuk cadangan.
Hadir untuk datang dari masa lalu
Matahari sebagai sumber utama energi dipahami oleh peradaban kuno. Bangsa
Romawi, Mesir, Yunani, Hindu, dll Inkas menyembah dewa matahari dalam berbagai
bentuk. Mereka telah mengembangkan berbagai cara untuk memanfaatkan energi
surya dalam berbagai bentuk. Padahal, mereka menggunakan energi surya untuk
pemanas, dll pencahayaan dan bukan untuk menghasilkan listrik. Penggunaan energi
matahari untuk menghasilkan listrik ditemukan oleh Edmund Becquerel pada tahun
1838. Kemudian, Auguste Mouchout mendapat paten pertama untuk motor berjalan
pada energi surya. Dan hari ini energi matahari digunakan untuk rumah listrik, mobil,
ponsel biaya, ipods, laptop, satelit, dll lingkup tenaga surya tidak terbatas hanya
bumi.Satelit dan pesawat ulang-alik banyak digunakan untuk catu daya.
Metode untuk memanfaatkan energi surya
Energi surya dapat dimanfaatkan dalam dua cara:
1. Energi dari cahaya matahari:
Metode ini didasarkan pada fenomena efek fotolistrik dan menggunakan sel
fotovoltaik.Ketika cahaya matahari pemogokan permukaan panel surya, proses
photoemission terjadi di dalam sel fotovoltaik dan energi surya secara langsung
dikonversi menjadi energi listrik. Secara teoritis tidak ada disipasi panas yang
terlibat dalam metode ini.
2. Energi dikembangkan dari panas matahari:
Metode lain untuk menghasilkan energi menggunakan energi surya dengan
menangkap panas. Dalam metode ini sejumlah besar cermin cekung yang
digunakan untuk mengintensifkan panas yang dihasilkan dari matahari. Panas ini
digunakan untuk mengubah air menjadi uap. Seperti metode lain tekanan uap
bergerak turbin untuk menghasilkan energi listrik.
Prinsip dan kerja sel-sel fotovoltaik
Sebuah sel surya mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Konversi ini
didasarkan pada fenomena efek fotovoltaik. Sinar matahari terdiri dari foton dengan
tingkat energi yang berbeda tergantung spektrum dari mana mereka berasal. Ketika
sinar matahari menyerang permukaan bahan fotovoltaik itu menyemburkan elektron
yang menghasilkan generasi listrik. Fenomena ini dikenal sebagai efek fotovoltaik. Efek
ini ditemukan oleh fisikawan Perancis Antoine-César Becquerel pada tahun 1839.
Secara teori, sel surya dapat mengkonversi sekitar 30 persen dari energi radiasi
matahari menjadi listrik insiden. Komersial sel hari, tergantung pada teknologi, biasanya
memiliki efisiensi 5 -12 persen untuk film tipis dan 13 – 21 persen untuk sel berbasis
silikon kristal. Sel surya pertama dibangun oleh Charles Fritts di sekitar 1883
menggunakan sambungan dibentuk oleh lapisan selenium (semikonduktor) dengan
lapisan sangat tipis emas. Teknologi ini dikembangkan lama dan pada waktu itu bahwa
efisiensi bawah 1%. Teknologi baru muncul, perkembangan baru terjadi dan
berdasarkan pada generasi pengembangan teknologi yang berbeda dari sel surya telah
dikategorikan.
Generasi Pertama: sel surya berbasis Wafer
Sel surya berbasis wafer
Sel fotovoltaik generasi pertama terdiri dari
area besar, lapisan kristal tunggal, tunggal
dioda pn junction, mampu menghasilkan
energi listrik yang dapat digunakan dari
sumber cahaya dengan panjang gelombang
sinar matahari. Sel-sel ini biasanya dibuat
dengan menggunakan proses difusi dengan
wafer silikon. Ini wafer silikon – Sel surya
berbasis teknologi dominan dalam produksi
komersial sel surya, akuntansi lebih dari 85%
dari pasar sel surya terestrial.
Generasi Kedua: Thin Film
Sel-sel ini didasarkan pada penggunaan tipis epitaksi (epitaksi mengacu pada metode
penyetoran film monocrystalline pada substrat monocrystalline) deposito semikonduktor
pada wafer kisi-cocok. (Pencocokan struktur kisi antara dua bahan semikonduktor yang
berbeda, memungkinkan pembentukan daerah perubahan celah pita dalam materi
tanpa memperkenalkan perubahan dalam struktur kristal.)
Ada dua kelas sel fotovoltaik epitaxial – ruang dan terestrial. Ruang sel biasanya
memiliki efisiensi yang lebih tinggi (28-30%) dalam produksi, tetapi memiliki biaya yang
lebih tinggi per watt. Meskipun sel tipis-film telah dikembangkan menggunakan lebih
rendah-biaya proses, mereka memiliki efisiensi yang lebih rendah (7-9%). Saat ini ada
beberapa teknologi dan bahan semikonduktor diselidiki atau di produksi massal.Contoh
termasuk silikon amorf, silikon polikristal, mikro-kristal silikon, telluride kadmium,
tembaga indium selenide / sulfida antara lain.
Thin film
Sebuah keuntungan dari teknologi film tipis
berkurang massa yang memungkinkan panel
pas pada bahan cahaya atau fleksibel,
bahkan pada tekstil. Sel surya generasi
kedua sekarang terdiri dari segmen kecil dari
pasar fotovoltaik terestrial, dan sekitar 90%
dari pasar ruang.
Generasi ketiga: sel
fotovoltaik
Meningkatkan kinerja sambil menjaga biaya rendah generasi berikutnya sel bertujuan
untuk meningkatkan kinerja listrik yang rendah dari sel-sel generasi kedua sambil
menjaga biaya rendah. Mereka tidak bergantung pada pn junction tradisional untuk
memisahkan foto-pembawa muatan yang dihasilkan. Beberapa pendekatan yang
digunakan dalam ini adalah Multijunction sel, nano – sel kristal, pewarna – sel peka, sel
polimer, Memodifikasi spektrum kejadian (konsentrasi), Sue generasi termal kelebihan
untuk meningkatkan tegangan, Untuk aplikasi ruang kuantum baik perangkat (titik
kuantum, kuantum tali , dll) dan perangkat menggabungkan nanotube karbon sedang
diteliti – dengan potensi efisiensi produksi hingga 45%.
Generasi Keempat: sel fotovoltaik komposit
Ini generasi hipotetis sel surya dapat terdiri dari teknologi fotovoltaik komposit, di mana
polimer dengan nano-partikel dapat dicampur bersama-sama untuk membuat lapisan
multi-spektrum tunggal. Multi-spektrum lapisan dapat ditumpuk untuk membuat sel-sel
multi-spektrum matahari yang lebih efisien dan lebih murah.
Dari empat generasi yang tercantum di atas, dua yang pertama telah
dikomersialisasikan. Massal dari modul fotovoltaik digunakan sejauh terdiri dari kristal
silikon. Efisiensi dari modul silikon kristal bervariasi 17-22%, meskipun batas teoritis
adalah sekitar 29%. Menggunakan modul ini, peternakan matahari yang besar
terhubung ke grid, pembangkit listrik mandiri untuk menggemparkan desa-desa dan
daerah kecil telah didirikan.
Energi surya dan dunia
Orang saat ini telah menyadari pentingnya dan manfaat dari energi surya. Oleh karena
itu, mereka telah mulai memanfaatkan energi surya. Sekarang, energi surya telah
menjadi emerging market. Berdasarkan studi yang dilakukan oleh survei oleh Ernst &
Young, salah satu organisasi terkemuka di dunia 'layanan profesional, yang telah
membuat studi tentang terkemuka dunia produsen energi surya dan peringkat diberikan
berdasarkan daya tarik pasar.
Energi surya Top 10
1. Amerika Serikat
2. India
3. Cina
4. Spanyol
5. Italia
6. Yunani
7. Jepang
8. Australia
9. Prancis
10. Kulit kambing yg halus
Terakhir berita yang terkait dengan Solar Energy





Pemerintah Inggris telah mengumumkan akan menginvestasikan lebih dari £
200.000.000 pada pusat inovasi berfokus pada energi hijau dan terbarukan, dan
£ 20m menjadi dua dana teknologi bersih.
Pusat Solar Energi dan Hidrogen Penelitian Baden-Württemberg (ZSW) telah
mengembangkan sistem roll-to-roll menyetorkan CIGS surya film tipis pada 25
pM tipis film polimer dengan efisiensi 10%.
Dunia Solar memasok photovoltaic (PV) panel untuk instalasi MW 33 di sebuah
situs 300 hektar di tenggara Ontario, Kanada.
The peningkatan pesat dalam pembangunan photovoltaic (PV), grid-terikat
peternakan surya telah menciptakan lonjakan permintaan untuk utilitas kelas
inverter. Inverter ini mengubah arus DC yang dihasilkan oleh sel PV ke listrik AC
tegangan rendah. Inverter yang digabungkan dengan transformator distribusi
kemudian melangkah ke tegangan menengah, umumnya 12 kV atau 34,5 kV,
untuk koleksi dalam gardu interkoneksi.Gardu interkoneksi tegangan langkah lagi
ke tegangan transmisi listrik, umumnya dalam kV 69-345 kV jangkauan.
Menurut analisis yang dilakukan oleh Jerman Advisory Council (WBGU)
menyimpulkan bahwa kontribusi besar oleh energi surya untuk kebutuhan energi
global dalam jangka panjang di tahun-tahun mendatang 2050-2100.
Sepuluh perusahaan Energi Matahari
No.
1
2
3
4
Name of the company Production in Mw
Q-Cell
1.57 GW
Sharp Solar
1.00 GW
SunTech-Power
2.00 GW
First Solar
1.00 GW
5
6
7
8
9
10
Kyocera
Motech Solar
SolarWorld
Yingli Solar
Sanyo
JA Solar Holdings
650 MW
600 MW
780 MW
600 MW
600 MW
550 MW
Kesimpulan
Masih ada waktu hingga saat bahan bakar fosil akan habis. Oleh karena itu, saatnya
untuk beralih ke sumber bersih dan efisien energi sehingga manusia tidak perlu
menderita krisis apapun. Pemerintah berbagai negara mendukung industri ini dalam
bentuk keringanan pajak, subsidi, bantuan keuangan, dll bahkan orang tidak perlu ragu
untuk berinvestasi dalam hal ini karena pada akhirnya hal ini membantu diri kita sendiri.
Kita memberikan kontribusi untuk anak-anak dan cucu-cucu kita di masa depan.
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Proses Pembuatan Panel Surya
Pada dasarnya, pembuatan sel surya tidak ubahnya pembuatan microchip yang ada di
dalam peralatan elektronika semisal komputer, televisi maupun alat pemutar musik
digital MP3. Banyak teknologi yang dipakai oleh sel surya mengadopsi dan
mengadaptasi teknologi pembuatan microchip karena teknologi microchip sudah mapan
jauh sebelum booming sel surya yang baru muncul belakangan di akhir 1980-an.
Teknologi pembuatan microchip maupun sel surya sama-sama bersandar pada konsep
nanoteknologi. Yakni sebuah konsep revolusioner dalam merekayasa perilaku dan
fungsi sebuah sistem pada skala molekul atau skala nanometer (berdimensi ukuran seper-milyar meter). Sistem yang dimaksud ini dapat berupa molekul-molekul, ikatan
kimia, hingga atom-atom yang menyusun sebuah produk. Yang direkayasa ialah
perilaku atom atau molekul-molekulnya tadi dengan jalan menyesuaikan kondisi
pembuatan atau lingkungan molekul atau atom yang dimaksud.
Ilustrasi Nanoteknologi. Saking kecilnya produk nanoteknologi, hingga seekor semut
pun dapat turut membantu mengangkat sebuah microchip.
Sebagai contoh nyata yang umum pada dunia akademik maupun industri mikrochip
ialah, kita dapat mengatur di mana sebuah molekul atau atom tersebut menempel di
bagian tertentu pada komponen microchip atau sel surya, atau "memrintahkan" ia
berpindah dari satu tempat ke tempat lain ketika arus listrik atau temperatur
disesuaikan. Pengaturan atau perekayasaan perilaku molekul atau atom ini sangat
berguna untuk menyesuaikan produk sebuah teknologi untuk keperluan sehari-hari. Hal
ini terlihat jelas jika melihat kegunaan komputer dewasa ini yang semakin cepat dan
poweful justru ketika ukuran prosesor-nya semakin kecil dan memori yang semakin
padat. Atau kita melihat bagaimana rekayasa molekul dapat menghasilkan tanaman
yang mengasilkan buah dan bibit yang berkualitas lebih unggul.
Perbesaran dari bagian internal sebuah prosesor komputer/semikonduktor
Yang kadang terlupakan, nanoteknologi tidak hanya menyentuh persoalan bagaimana
membuat, namun juga bagaimana menguji dan mengamatinya, yang jelas
membutuhkan alat yang sama-sama berangkat dari konsep yang sama dan dimensi
ukuran yang sama. Semisal, ketika ingin mengetahui sebuah produk apakah bagus
atau tidak, maka perlu melalui serentetan pengujian dan analisa yang berujung pada
sebuah kesimpulan bagus atau jeleknya sebuah produk. Jika produknya memiliki
ukuran satu helai rambut dibelah 1000, maka alat penguji dan pengamatnya harus
mampu menjejak dengan ketelitian hingga sebesar itu pula.
Perlu penulis tegaskan, nenoteknologi ini ialah konsep yang sangat mahal, mahal
dalam arti kata sebenarnya. Sangat banyak prasyarat maupun biaya yang harus
dipenuhi sebelum memulai sebuah penelitian dalam skala nanoteknologi, apalagi untuk
membawanya ke arah komersialisasi yang melibatkan investasi yang tidak sedikit dan
kerumitan yang tinggi.
Ada syarat kebersihan ekstra jika kita hendak mengadopsi konsep nanoteknologi.
Semakin kecil sebuah produk, maka jika ada kotoran atau debu saja yang menempel
pada produk tersebut (yang notabene berukuran sama), maka produk nanoteknologi
tersebut tidak akan berfungsi dengan baik. Sehingga, salah satu investasi ekstra jika
hendak menekuni nanoteknologi ialah membangun fasilitas entah itu pabrik atau
laboratorium yang sangat-sangat bersih sesuai dengan standar yang berlaku, yang
disebut dengan Clean Room (lihat gambar 3 berikut).
Situasi di sebuah Clean Room. Perhatikan baju khusus anti debu yang dipakai para
pekerja di sebuah Clean Room.
Standar pembuatan sel surya jenis silikon melalui beberapa proses implantasi
(pemasukan) atom-atom lain ke dalam material silikon yang melibatkan proses kimiawi
difusi gas pada temperatur di atas 800 derajat Celcius. Proses ini apabila tidak teliti
akan mengakibatkan kebocoran dan sangat berbahaya karena mempergunakan gas
yang beracun bagi kesehatan. Alat yang dipergunakan sendiri jelas harus mampu
membangkitkan, mengatur dan mempertahankan proses di dalam temperatur tinggi
tersebut. Pembuatan sel surya sendiri melalui beberapa tahap proses yang serupa
dengan proses implantasi ini dalam temperatur yang berbeda-beda. Jelas tidak boleh
terdapat adanya pengotor semacam debu yang ditolerir selama proses berlangsunng
karena bila ada, maka sel surya akan gagal total.
Sebenarnya. jika kita melihat alat dan proses yangterlibat dalam pembuatan sel surya
secara langsung, maka kesan angker dan sakralnya proses tersebut akan hilang
dengan sendirinya (lihat gambar di bawah ini). Prosesnya melibatkan otomatisasi dan
komputerisasi. Alatnya sendiri terbungkus rapi di dalam sebuah lemari besi berjendela
kaca sehingga aman ketika dioperasikan. Hanya saja, untuk berinvestasi membeli,
mempergunakan serta merawat alat tersebut, biaya yang dikeluarkan sangatlah mahal
untuk ukuran kita sehingga mustahil bagi industri kecil apalagi perseorangan untuk
membuat sel surya sendiri. Terlebih dalam menyediakan gas khusus yang dibutuhkan
untuk implantasi atom yang tidak sembarangan dalam penanganannya.
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Salah satu alat untuk melakukan proses difusi atom ke dalam silikon yang mengandalkan
plasma.
Tipikal alat pembuatan sel surya yang telah terintegrasi dan terkompuiterisasi
Kerumitan pembuatan sel surya ada pada tahap pengecekan efisiensi sel yang baru dibuat.
Memeriksa apakah sel surya itu dapat berfungsi dengan baik dan dengan efisiensi yang baik
membutuhkan peralatan tersendiri dan tidak sembarangan untuk sekedar dirakit. Peralatan ini
mensimulasikan besarnya energi cahaya matahari dan harus dikalibrasi dengan standar
tertentu. Simulasi ini harus mendekati kondisi sebenarnya penyinaran cahaya matahari. Alat
yang dperlukan untuk ini ialah solar simulator yakni alat yang mensimulasikan energi cahaya
matahari dan mengukur respon sel surya terhadap cahaya matahari yang akhirnya menghitung
efisiensi sel surya.
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Prinsip kerja sebuah Solar Simulator
Solar simulator yang dijual di pasaran.
Untuk meniru energi yang dipancarkan oleh matahari, Solar Simulator ini dilengkapi
dengan lampu yang berisi gas Xenon yang mampu memberikan kondisi yang nyaris
persis sama dengan matahari. Sel surya yang hendak diukur efisiensinya, diletakkan di
bagian yang telah ditentukan. Hasil akhir dari simulasi ini ialah berapa besar efisiensi
dan daya yang mampu dihasilkan oleh sebuah sel surya. Biasanya pengukuran ini
dilakukan pada tahap paling akhir pembuatan sel surya.
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Apa yang dapat kita dilakukan?
Penulis melihat meski sel surya tidak dapat dikembangkan secara sembarangan, ada
beberapa hal yang perlu dicermati sebagai pintu masuk terlibatnya masyarakat kita
turut aktif mengembangkan sel surya. Penulis urutkan dari tingkatan paling ideal hingga
yang paling realistis untuk dilakukan.
1. Peleburan dan pembuatan wafer silikon
Kalau negara kita mengklaim memiliki kekayaan alam pasir silika yang dapat diolah
menjadi silikon, maka ini perlu dibuktikan dengan memproduksi sendiri silikon yang
diperlukan. Negara kita cukup mampu dalam mengolah bijih-bijih logam dan mustinya
mampu pula mengolah pasir silika menjadi bijih silikon. Namun, jika kemampuan
finansial maupun teknik bangsa kita masih kalah jauh dengan negara yang sudah maju
dalam pembuatan wafer silikon monokristal untuk semikonduktor, maka cukuplah
membidik pangsa pasar wafer silikon polikristal untuk sel surya yang level
pembuatannya relatif lebih mudah dilakukan.
Pasir silika, menunggu untuk diubah menjadi sel surya
Sejatinya, industri wafer silikon ialah sebuah industri strategis berteknologi tinggi.
Posisinya sama dengan industri dirgantara, kapal laut maupun industri baja. Hal ini
berkaitan dengan peran vital silikon dalam industri elektronik. Tidak ada industri
elektronik manapun yang tidak membutuhkan silikon. Bila sebuah gedung dapat berdiri
tegak karena memanfaatkan baja dan pesawat dapat terbang karena menggunakan
aluminium, maka komputer dan alat elektronika lain dapat berfungsi karena adanya
wafer silikon ini.
Apabila negara kita dapat memiliki industrri strategis di bidang ini, maka kontribusi
Indonesia terhadap industri dunia menjadi sangat siginifikan. Sebagai contoh terdekat
dengan penulis saat ini, Korea Selatan saat ini menjadi pemimpin dalam bidang memori
RAM komputer dengan merek Samsung maupun Hynix. Meski demikian, merka tetap
bersikeras membuat wafer silikon sendiri demi mengurangi ketergantungan industri
memorinya dari wafer silikon buatan luar. Efek positif dari pembuatan wafer sendiri ialah
tingkat kecepatan suplai bahan baku wafer serta meningkatnya sisi konpetitif dan
ekonomis dari memori buatan Korea di pasar dunia.
2. Impor mesin-mesin pembuatan sel surya.
Langkah China dalam memasarkan sel surya di negaranya maupun di pasaran dunia
cukup menarik untuk dicermati. Industri-industri China tidak membuat material dasar
wafer silikon untuk sel surya karena mereka tahu investasinya akan sangat besar.
Mereka juga tidak memiliki kemampuan dalam membuat mesin-mesin yang
dipergunakan pabrik-pabrik mereka untuk membuat sel surya dalam skala besar.
Mesin pembuat sel surya yang telah terintegrasi. Perlu ada investasi untuk membelinya
dari luar negeri.
Hanya saja, strategi mereka ialah, mengimpor mesin-mesin pabrik dari Jerman sebagai
bahagian dari investasi, serta mengimpor material silikon khusus untuk sel surya dari
negaa-negara lain semisal, Jerman, Jepang dan Korea Selatan. Keunggulan komparatif
upah pekerja yang murah, membuat sel-sel surya made in China saat ini bersaing di
pasaran sel surya Eropa selain menjadi tuan rumah di negara sendiri tentunya. Hal ini
penulis saksikan sendiri dalam ajang pameran dan konferensi ilmiah sel surya tahun
2005 di Shanghai, China. Mungkin strategi ini dalam jangka pendek bisa diterapkan di
Indonesia.
3. Industri assembly.
Kerumitan pembuatan sel surya tidak terlalu ditemui pada proses enkapsulasi sel surya
menjadi sebuah modul surya. Sebagai informasi, sel surya sendiri berukuran sekitar 5 x
5 atau 10 x 10 cm persegi. Sel sebesar ini hanya dapat mengkonversi cahaya matahari
menjadi listrik berdaya sekitar 1 – 2 Watt saja. Untuk dapat digunakan secara praktis,
seitar 30 hingga 50 buah sel surya ini dirangkaikan satu sama lain agar menghasilkan
daya keluaran sekitar 50 hingga 75 Watt. Rangkaian sel surya ini disebut dengan modul
surya dan modul surya-lah yang sebenarnya dijual dipasaran yang terdiri atas sekian
buah sel surya (Gambar 8). Dengan menata seberapa besar kebutuhan listrik, maka
tinggal dihitung saja berapa banyak modul surya yang perlu dibeli, kemudian digabung
dan dirangkaikan kembali agar menghasilkan daya keluaran sesuai dengan kebutuhan
listrik rumah tangga misalnya. Rangkaian modul surya ini disebut dengan panel surya.
Contoh modul sel surya yang dipasarkan. Perhatikan adanya sel surya di dalam modul
yang telah dirangkai dan dienkapsulasi menjadi satu susunan besar modul surya.
Sejauh yang penulis ketahui, proses enkapsulasi sel surya menjadi modul surya relatif
lebih mudah dilakukan oleh industri menengah karena inti kegiatannya sama dengan
proses assembly, atau merangkai sesuatu dari komponen-komponen yang sudah jadi.
PT LEN, sebuah BUMN konon kabarnya sudah mampu meng-assembly sel surya
menjadi modul surya yang siap dipasarkan. Melalui langkah ini. industri assembly sel
surya tidak perlu berinvestasi pada penambangan, peleburan dan pembuatan wafer
silikon. Jalan umum yang diambil hanyalah mengimpor sel surya yang sudah jadi,
kemudian merangkainya menjadi modul dan menjualnya kembali ke pasaran.
4. Pembuatan komponen pelengkap sel surya.
Hal terakhir yang mungkin penulis sarankan ialah menekuni pembuatan komponen sel
surya (disebut dengan balance of system lihat Gambar 8), semacam inverter DC ke AC,
kabel-kabel, aki atau baterei, beberapa kontroler yang penulis yakin sudah cukup
dikuasai industri elektronika di Indonesia. Jelas keuntungan produk Indonesia yang
relatif murah mustinya dapat merajai pasar komponen untuk sel surya di tanah air.
Sebagai tambahan, mungkin desain perumahan atau gedung yang siap merespon
pemakaian sel surya di Indonesia dapat menjadi lahan bagus buat para arsitek.
Komponen-komponen pelengkap sel surya agar dapat bekerja (Balance of System)
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Antara Ilmu dan Investasi
Akhirul kalam, dengan menurunkan artikel ini, dengan semangat dan cita-cita dan
masukan dari peminat sel surya yang berniat untuk mengusahakan sel surya sendiri,
atau beberapa pihak yang telah melihat potensi alam Indonesia yang kaya pasir silika
tidak akan surut langkahnya untuk melirik energi alternatif lain di masa depan. Tidak
kurang dari profesional, masyarakat awam hingga Pejabat setempat menanyakan
kemungkinan membuat sel surya sendiri.
Namun penulis berpegang bahwa itulah manfaat ilmu, yakni mengkaji dan meluruskan
serta memberikan sebuah rekomendasi sebagai respon atas pandangan umum di
tengah-tengah masyarakat mengenai sebuah produk teknologi, dalam hal ini sel surya.
Sel surya sebagai produk teknologi tidak lepas dari peran investasi sebagai
konsekuensi logis dari visi produksi massal sel surya guna mengatasi tantangan energi
di masa depan. Tanpa investasi baik dalam tataran penelitian, pengembangan maupun
produksi, hasil teknologi tidak dapat dinikmati oleh masyarakat luas melainkan
teronggok di dalam lemari perpustakaan atau sekedar bahan laporan akhir atau
sekedar karya ilmiah kecil.
Sebagai penutup, penulis menegaskan bahwa negara kita apalagi kita perseorangan,
tidak mungkin alias mustahil membuat sel surya sendiri meski dengan menggunakan
bahan-bahan alam dari bumi pertiwi tanpa investasi besar dan langkah yang serius.
Mungkin pemerintah perlu segera membuat langkah nyata agar investor antuisias
menanamkan modal untuk mengolah potensi silikon serta membangun iklim penelitian
dan investasi di area sel surya yang kondusif. Dengan catatan, pemerintah musti sudah
bervisi ke depan mempersiapkan konsep energi yang berkelanjutan, bersih dan murah.
Update Editor By : Vans Doc Collections @dec2014
http://kerja-freelance-part-time.blogspot.com
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Contoh Instalasi Untuk Berbagai Bidang
Rumah / Property
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Traffict Light / Penerangan Jalan / SPBU
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Gedung / Ruko / Rumah Sakit / Instansi /Perkantoran / /Mall
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Perkebunan / Peternakan / Perikanan / Tambak / Sawah / Irigasi
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Transportasi /Automotive
Industry / Pertambangan
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Perkampungan / Daerah Terisolir
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Hotel / Penginapan / Resto
Download Versi PDF di http://plts.like.to
Fly UP