Posts
1. PETUNJUK UMUM
2. ABSENSI ONLINE
3. MATERI PEMBELAJARAN PLTS
Sel Surya
Sel surya atau sel fotovoltaik adalah sebuah alat yang mengubah cahaya menjadi arus listrik dengan menggunakan efek fotolistrik. Sel surya pertama diciptakan oleh Charles Fritts pada tahun 1880. Pada tahun 1931 seorang insinyur Jerman, Dr Bruno Lange, mengembangkan sel fotovoltaik menggunakan selenida perak di tempat oksida tembaga. Meskipun sel prototipe selenium mengkonversi kurang dari 1% dari cahaya menjadi listrik, Ernst Werner von Siemens dan James Clerk Maxwell mengakui penemuan ini sangatlah penting. Setelah karya Russell Ohl pada 1940-an, peneliti Gerald Pearson, Calvin Fuller dan Daryl Chapin menciptakan sel surya silikon pada tahun 1954. Sel-sel surya awal biaya 286 USD/watt dan mencapai efisiensi dari 4,5-6%.
>> Tipe Sel Surya
Ditinjau dari konsep struktur kristal bahannya,
terdapat tiga tipe utama sel surya, yaitu sel surya berbahan dasar
monokristalin, poli (multi) kristalin, dan amorf. Ketiga tipe ini telah
dikembangkan dengan berbagai macam variasi bahan, misalnya silikon, CIGS, dan
CdTe.
 |
|
Fabrikasi Fotovoltaik |
Berdasarkan kronologis perkembangannya, sel surya dibedakan menjadi sel surya generasi pertama, kedua, dan ketiga. Generasi pertama dicirikan dengan pemanfaatan wafer silikon sebagai struktur dasar sel surya; generasi kedua memanfaatkan teknologi deposisi bahan untuk menghasilkan lapisan tipis (thin film) yang dapat berperilaku sebagai sel surya; dan generasi ketiga dicirikan oleh pemanfaatan teknologi bandgap engineering untuk menghasilkan sel surya berefisiensi tinggi dengan konsep tandem atau multiple stackes.
Kebanyakan sel surya yang diproduksi adalah sel surya generasi pertama, yakni sekitar 90% (2008). Di masa depan, generasi kedua akan makin populer, dan kelak akan mendapatkan pangsa pasar yang makin besar. European Photovoltaic Industry Association (EPIA) memperkirakan pangsa pasar thin film akan mencapai 20% pada tahun 2010. Sel surya generasi ketiga hingga saat ini masih dalam tahap riset dan pengembangan, belum mampu bersaing dalam skala komersial.
>> Prinsip Kerja Sel Surya
Bahan sel surya sendiri terdiri kaca pelindung dan
material adhesive transparan yang melindungi bahan sel surya dari keadaan
lingkungan, material anti-refleksi untuk menyerap lebih banyak cahaya dan
mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan, semi-konduktor P-type dan N-type (terbuat
dari campuran Silikon) untuk menghasilkan medan listrik, saluran awal dan
saluran akhir (tebuat dari logam tipis) untuk mengirim elektron ke perabot listrik.
 |
|
Proses Kerja Sel Surya |
Cara kerja sel surya identik dengan piranti semikonduktor dioda. Ketika cahaya bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi-konduktor, terjadi pelepasan elektron. Apabila elektron tersebut bisa menempuh perjalanan menuju bahan semikonduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan aliran medan listrik. Dan menyebabkan elektron dapat disalurkan ke saluran awal dan akhir untuk digunakan pada perabot listrik.
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Skala Rumah Tangga
>> Komponen-Komponen
Untuk memasang pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) skala
rumah tanggal, komponen-komponen yang digunakan adalah :
|
|
|
Komponen-Komponen PLTS |
- Solar Panel / Panel Surya : alat untuk mengkonversi energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Sebuah sel surya dapat menghasilkan tegangan kurang lebih 0.5 volt. Jadi sebuah panel surya / solar cell 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel.
- Charge Controller : alat untuk mengatur arus dan
tegangan yang akan masuk ke baterai. Tegangan dan arus yang masuk ke baterai
harus sesuai dengan yang diinginkan. Bila lebih besar atau lebih kecil dari
range yang ditentukan, maka baterai atau peralatan yang lain akan mengalami
kerusakan. Selain itu, charge controller juga berfungsi sebagai penjaga agar
daya keluaran yang dihasilkan tetap optimal. Sehingga dapat tercapai Maximum
Power Point Tracking (MPPT).
Charge controller secara umum melindungi dari gangguan-gangguan seperti diterangkan
berikut :
- LVD, Low
voltage disconnect, apabila tegangan dalam battery rendah, ~11.2 V,
maka untuk sementara beban tidak dapat dinyalakan. Apabila
tegangan battery sudah melewati 12V, setelah di charge oleh modul surya,
maka beban akan otomatis dapat dinyalakan lagi (reconnect).
- HVD, High
Voltage disconnect, memutus listrik dari modul surya jika battery/accu
sudah penuh. Listrik dari modul surya akan dimasukkan kembali ke battery
jika voltage battery kembali turun.
- Short
circuit protection, menggunakan electronic fuse (sekering)
sehingga tidak memerlukan fuse pengganti. Berfungsi untuk melindungi
sistem PLTS apabila terjadi arus hubung singkat baik di modul surya maupun
pada beban. Apabila terjadi short circuit maka jalur ke beban akan
dimatikan sementara, dalam beberapa detik akan otomatis menyambung
kembali.
- Reverse
Polarity,
melindungi dari kesalahan pemasangan kutub (+) atau (-).
- Reverse
Current, melindungi
agar listrik dari baterai atau aki tidak mengalir ke modul surya pada
malam hari.
- PV
Voltage Spike,
melindungi tegangan tinggi dari modul pada saat baterai tidak disambungkan
ke controller.
- Lightning
Protection,
melindungi terhadap sambaran petir (s/d 20,000 volt).
- Inverter : alat elektronika daya yang dapat
mengkonversi tegangan searah (DC – direct current) menjadi tegangan
bolak-balik (AC – alternating current).
 |
|
Diagram Instalasi PLTS |
0 comments:
Post a Comment