pendidikan konservasi universitas negeri semarang 2016

1. SOLAR CELL
Pendidikan Konservasi

2. Nama Kelompok
Agus Ferian N.
Anton Satriaji
Didik Armansyah
M. Bagus Zaen W. H.
Siti Khoiriah

3. Energi Surya Sebagai Alternatif Masa Depan
Sumber energi yang berasal dari fosil, yang saat ini
menyumbang 87,7 persen dari total kebutuhan energi
dunia diperkirakan akan mengalami penurunan
disebabkan tidak lagi ditemukannya sumber cadangan
baru.
Di antara sumber energi terbaharukan yang saat ini
banyak dikembangkan [seperti turbin angin, tenaga air
(hydro power), energi gelombang air laut, tenaga
surya, tenaga panas bumi, tenaga hidrogen, dan bio-
energi], tenaga surya atau solar sel merupakan salah
satu sumber yang cukup menjanjikan.

4. Suplai energi surya dari sinar matahari yang diterima
oleh permukaan bumi sangat luar biasa besarnya yaitu
mencapai 3 x 1024 joule pertahun, energi ini setara
dengan 2 x 1017 Watt.
Jumlah energi sebesar itu setara dengan 10.000 kali
konsumsi energi di seluruh dunia saat ini. Dengan kata
lain, dengan menutup 0,1 persen saja permukaan bumi
dengan divais solar sel yang memiliki efisiensi 10 persen
sudah mampu untuk menutupi kebutuhan energi di
seluruh dunia saat ini.

5. Pemanfaatan Energi Surya
• Teknologi energi surya fotovoltaik, energi surya
fotovoltaik digunakan untuk memenuhi kebutuhan
listrik, pompa air, televisi, telekomunikasi, dan lemari
pendingin di Puskesmas dengan kapasitas total ± 6
MW.
• Teknologi energi surya termal, energi surya termal
pada umumnya digunakan untuk memasak (kompor
surya), mengeringkan hasil pertanian (perkebunan,
perikanan, kehutanan, tanaman pangan) dan
memanaskan air.

6. Teknologi Energi Surya Fotovoltaik
Kelebihan :
memerlukan biaya pemeliharaan dan
operasi yang rendah, suatu teknologi
yang bersih dan tidak mencemari
lingkungan.
Kelemahan :
SESF terkesan rumit, mahal dan sulit
dioperasikan.

7. Sel Surya dan Komponen Utamanya
Sel surya atau juga sering disebut fotovoltaik adalah
peralatan yang mampu mengkonversi langsung cahaya
matahari menjadi listrik.
Sel surya dapat dianalogikan sebagai device dengan dua
terminal atau sambungan, dimana saat kondisi gelap
atau tidak cukup cahaya berfungsi seperti dioda,
dan saat disinari dengan cahaya matahari dapat
menghasilkan tegangan.
Modul surya tersebut bisa digabungkan secara paralel
atau seri untuk memperbesar total tegangan dan arus
outputnya sesuai dengan daya yang dibutuhkan untuk
aplikasi tertentu.

8. Struktur Sel Surya
Substrat/Metal backing : kontak terminal positif sel
surya, sehinga umumnya digunakan material metal
atau logam seperti aluminium atau molybdenum.
Material semikonduktor : menyerap cahaya dari sinar
matahari.
Kontak metal / contact grid : Selain substrat sebagai
kontak positif, sebagian material semikonduktor
biasanya dilapiskan material metal atau material
konduktif transparan sebagai kontak negatif.
Lapisan antireflektif : mengoptimalkan cahaya yang
terserap oleh semikonduktor.
Enkapsulasi / cover glass : enkapsulasi untuk
melindungi modul surya dari hujan atau kotoran.

9. Cara Kerja Sel Surya
Sel surya konvensional : menggunakan prinsip p-n junction,
yaitu junction antara semikonduktor tipe-p dan tipe-n.
Semikonduktor tipe-n mempunyai kelebihan elektron
(muatan negatif) sedangkan semikonduktor tipe-p
mempunyai kelebihan hole (muatan positif) dalam struktur
atomnya.
Peran dari p-n junction ini adalah untuk membentuk medan
listrik sehingga elektron (dan hole) bisa diekstrak oleh
material kontak untuk menghasilkan listrik.
Ketika semikonduktor tipe-p dan tipe-n terkontak, maka
kelebihan elektron akan bergerak dari semikonduktor tipe-
n ke tipe-p sehingga membentuk kutub positif pada
semikonduktor tipe-n, dan sebaliknya kutub negatif
pada semikonduktor tipe-p.

10. Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana.
Yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik.
Kelebihan : tidak memerlukan bahan bakar, bersih dan
ramah lingkungan.
Sistem sel surya yang digunakan di permukaan bumi terdiri
dari panel sel surya, rangkaian kontroler pengisian (charge
controller),
dan aki (batere) 12 volt yang maintenance free.
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, semikonduktor 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.

11. Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Perencanaan terdiri dari:
 Jumlah daya yang dibutuhkan dalam pemakaian
sehari-hari (Watt).
 Berapa besar arus yang dihasilkan solar cells
panel (dalam Ampere hour), dalam hal ini
memperhitungkan berapa jumlah panel surya yang
harus dipasang.
 Berapa unit baterai yang diperlukan untuk kapasitas
yang diinginkan dan pertimbangan penggunaan tanpa
sinar matahari. (Ampere hour).
Instalasi pembangkit listrik dengan tenaga surya
membutuhkan perencanaan mengenai kebutuhan daya:
 Jumlah pemakaian
 Jumlah solar panel
 Jumlah baterai

12. Contoh Perhitungan Sederhana Pembangkit
Listrik Tenaga Surya
Langkah 1 : Menentukan jumlah total
beban di rumah yang akan
menggunakan tenaga dari solar panel.
Langkah 2 :Menentukan lama beban yang totalnya
200 watt tersebut akan dihidupkan
dengan menggunakan sistem solar panel.
Langkah 3 : Menghitung berapa besar dan jumlah
baterai yang dibutuhkan untuk mensupply
beban sejumlah total 2.400 watt:

13. Kesimpulan Perhitungan Sederhana
Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Telah berhasil didapatkan kombinasi antara jumlah panel
surya dan baterai untuk mensupply listrik sejumlah
total 3.120 watt yang dinyalakan selama 12 jam sehari
dimana beban yang menggunakannya dinyalakan pada
malam hari antara pukul 18.00 s/d 06.00 yakni : 7
PANEL SURYA YANG 100 WP DAN 4 BUAH BATERAI
65Ah 12 V.
Mengenai harga, 1 buah panel surya dengan daya 100 wp
adalah sebesar Rp.2.100.000, sehingga total uang yang
harus dikeluarkan untuk pembelian panel surya adalah
Rp.14.700.000,-