Photovoltaic

Photovoltaic
Kode Mata Kuliah
Semester
SKS
Prasyarat
Tujuan
:
:
:
:
:
Pokok Bahasan
:
Kepustakaan
:
5
2
Energi terbarukan
Mahasiswa memahami material photovoltaic, prinsip kerja solar cell serta
parameternya (kurva I-V, Isc, Voc, fill factor, efisiensi), efek temperatur, desain dan
struktur solar cell, modul dan array termasuk efek dari interkoneksi modul.
PN Junction termasuk material semikonduktor, penyerapan cahaya, koefisien
penyerapan, kedalaman peyerapan, persamaan diode untuk PV; Solar cell meliputi
struktur, proses terjadinya arus oleh radiasi matahari, efek photovoltaik, parameter
solar cell serta yang mempengaruhi; Prinsip desain solar cell dengan
mempertimbangkan optical properties, losses arus dan tegangan; Modul dan arrays,
efek temperatur dan interkoneksi modul, pengujian.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Aldo Dieira da Rosa, Fundamental of Renewable Energy Process, Elseivier, 2009
J.P. Dunlop, Photovoltaic Systems, Second Edition, American Technical Publishers,
2010
Christiana Honsberg & Stuart Bowden, Photovoltaics: Devices, Systems and
Applications, 1998
V. Quasschning, Understanding Renewable Energy Systems, London Sterling
Erthscan, 2005
Konrad Mertens, Photovoltaics: Fundamentals, Technology and Practice, 2014
James P. Dunlop, Photovoltaic Systems, 2012
Heinrich Haberlin, Photovoltaics System Design and Practice, 2012
30%
30%
40%
•TUGAS DAN KEAKTIFAN
•UJIAN TENGAH SEMESTER (UTS)
•UJIAN AKHIR SEMESTER (UAS)
KEBUTUHAN ENERGI DUNIA
EMISI CO2 DARI BEBERAPA NEGARA
SUMBER : Olivier, et al., 2014
SUMBER DAYA ENERGI BARU
TERBARUKAN
POTENSI ENERGI MATAHARI DI INDONESIA
11° LU
6° LS
4,8 kWh/m2
112.000 GWp
PHOTOVOLTAIC (PV)
• Berasal dari kata Yunani : phós, photós
(cahaya) dan Volt
• Volt adalah nama fisikawan Italia Alessandro
Volta (1745-1825) pelopor dalam studi lstrik
• Kata photovoltaic : light battery (baterai
cahaya) atau light source (sumber cahaya)
• Kata photovoltaics : konversi langsung sinar
matahari menjadi energi listrik. (Sel Surya)
SEJARAH PHOTOVOLTAIC
• Efek photovoltaic pertama kali berhasil diidentifikasi oleh
seorang ahli Fisika berkebangsaan Prancis Alexandre
Edmond Becquerel pada tahun 1839.
• Baru pada tahun 1873, William Grylls Adams bersama
muridnya, Richard Evans Day menemukan bahwa material
padat selenium dapat menghasilkan listrik ketika terkena
paparan sinar.
• Era sel surya modern baru dimulai setelah penemuan
fenomena photovoltaik pertama pada tahun 1954, yakni
ketika tiga peneliti Bell Laboratories di Amerika Serikat Daryl
Chapin, Calvin Fuller dan Gerald Pearson mengembangkan
sel surya silikon pertama dengan seluas 2 cm2 dan efisiensi
hingga 6% dan disajikan ke publik pada 25 April 1954
Solar cells dan Solar Modules
Tegangannya : 0.5 – 1 V
Arus : 0 – 10 A
MODUL SURYA
Modul surya biasanya terdiri dari 28-36 sel surya yang
dirangkai seri untuk memperbesar total daya output.
(Gambar :”The Physics of Solar Cell”, Jenny Nelson)
Rangkaian Seri dan Paralel Modul
Surya
SERI
PARALEL
Skema Rangkaian
Sumber : http://sanfordlegenda.blogspot.co.id/2013/09/Listrik-gratis-dari-sinar-matahari.html
Strurtur Grid Photovoltaic
STANDAR TES KONDISI MODUL SURYA
• Pengukuran Daya modul surya diukur pada
Standard-Test-Conditions (STC) :
1. Radiasi penuh Surya (kekuatan radiasi E = ESTC =
1000 W / m2)
2. Suhu dari modul surya: TModul = 25°C
3. Standard Spektrum cahaya = AM 1.5
• Satuan Daya Modul Surya : Wp (Watt peak)
PERKEMBANGAN KAPASITAS
PHOTOVOLTAIK TERPASANG DI BERBAGAI
NEGARA