Pembangkit Listrik tenaga Surya

indonesia adalah negara tropis yang hanya
mengalami dua musim, panas dan hujan.
Matahari akan bersinar sepanjang tahun, meskipun
pada musim hujan intensitasnya berkurang.
Kondisi iklim ini menyebabkan matahari dapat
menjadi alternatif sumber energi masa depan di
Indonesia.
Selain matahari, Indonesia juga mempunyai
cadangan minyak dan gas bumi yang relatif
banyak. Sebagian telah dieksploitasi. Masalahnya
minyak dan gas bumi adalah sumber energi yang
tidak terbarui. Tanpa pemakaian yang bijaksana
suatu saat sumber tersebut akan habis. Selain itu,
pembakaran minyak dan gas bumi menimbulkan
polusi udara. Ketika isu lingkungan makin keras
disuarakan oleh kelompok ‘hijau’, sumber energi
yang ramah lingkungan dan terbarui menjadi aset
berharga. Apalagi penggunaan energi surya
Indonesia saat ini masih kurang dari 5% total
pemakaian energi nasional.
Beberapa keuntungan menggunakan energi
matahari di Indonesia adalah :
· Sumber energi tersedia sepanjang tahun dan
gratis
· Bebas polusi udara
· Tidak bising
· Tidak memerlukan sistem transmisi yang rumit
· Tidak menyebabkan efek pemanasan global
· Dapat ditempatkan di daerah terpencil
· Umur pakainya panjang, kurang lebih 20 tahun
· Aman
· Perawatannya sangat mudah dan hampir
tanpa biaya
Prinsip Kerja
Dalam cahaya matahari terkandung energi dalam
bentuk foton1. Ketika foton ini mengenai
permukaan sel surya, elektron-elektronnya akan
tereksitasi dan menimbulkan aliran listrik. Prinsip
ini dikenal sebagai prinsip photoelectric. Sel surya
dapat tereksitasi karena terbuat dari material
semikonduktor2; yang mengandung unsur silikon.
Silikon ini terdiri atas dua jenis lapisan sensitif:
lapisan negatif (tipe-n)3 dan lapisan positif (tipe-p)4.
Sel surya ini mudah pecah dan berkarat jika
1 Foton adalah partikel kecil dalam cahaya matahari yang
mengandung energi.
2 Semikonduktor adalah material yang bersifat menghantarkan
listrik pada suhu tinggi.
3 Silikon tipe n adalah Silikon yang dikotori dengan
atom Arsenic atau Phosphor.
4 Silikon tipe p adalah silikon yang dikotori dengan
atom Boron.
terkena air. Karena itu sel ini dibuat dalam bentuk
panel-panel ukuran tertentu yang dilapisi plastik
atau kaca bening yang kedap air. Panel ini dikenal
sebagai panel surya.
Ada beberapa jenis panel surya yang dijual di
pasaran. Jenis pertama, yang terbaik saat ini,
adalah jenis monokristalin. Panel ini memiliki
efisiensi5 12-14%. Jenis kedua adalah jenis
polikristalin atau multikristalin, yang terbuat dari
kristal silikon dengan efisiensi 10-12%. Jenis ketiga
adalah silikon jenis amorphous, yang berbentuk
film tipis. Efisiensinya sekitar 4-6%. Panel surya
jenis ini banyak dipakai di mainan anak-anak, jam
dan kalkulator. Yang terakhir adalah panel surya
yang terbuat dari GaAs (Gallium Arsenide) yang
lebih efisien pada temperatur tinggi.
Listrik yang dihasilkan oleh panel surya dapat
langsung digunakan atau disimpan lebih dahulu ke
dalam batere. Arus listrik yang dihasilkan adalah
listrik dengan arus searah (DC) sebesar 3.5 A.
Besar tegangan yang dihasilkan adalah 0.4-0.5V.
Kita dapat mendesain rangkaian panel-panel
surya, secara seri atau paralel, untuk memperoleh
output tegangan dan arus yang diinginkan. Untuk
memperoleh arus bolak balik (AC) diperlukan alat
tambahan yang disebut inverter.
Perhitungan Teknis
Daya yang dihasilkan oleh panel surya maksimum
diukur dengan besaran Wattpeak (Wp), yang
konversinya terhadap Watthour (Wh) tergantung
intensitas cahaya matahari yang mengenai
permukaan panel. Selanjutnya daya yang
dikeluarkan oleh panel surya adalah daya panel
dikalikan lama penyinaran.
Misalnya sebuah panel surya berkapasitas 50 Wp
disinari matahari dengan intensitas maksimum
selama 8 jam maka daya yang dihasilkan adalah
50 kali 8 Wh atau 400 Wh. Daya sebanyak ini
dapat digunakan untuk menyalakan 4 buah lampu
25 Watt selama 4 jam atau sebuah televisi hitam
putih 40 Watt selama 10 jam.
Di Indonesia, daya (Wh) yang dihasilkan perhari
biasanya sekitar 3-5 kali daya panel maksimum
(Wp), 3 kali untuk cuaca mendung, dan 5 kali untuk
kondisi panas terik. Misalnya untuk sebuah panel
surya berdaya maksimum 50 Wp, daya yang
dihasilkan pada cuaca mendung perhari adalah 3
5 Efisiensi panel surya 10% berarti untuk input sinar matahari
tegak lurus permukaan panel seluas 1 m2 dengan kerapatan
1000 Watt/m2 akan dihasilkan energi listrik sebesar 100
Watt.