Pembuatan Sel Surya Silikon

Ketika trio Bell Laboratories, Chapin, Fuller dan Pearson, menemukan sebuah fenomena p-n­ junction yang dapat mengubah radiasi sinar matahari menjadi tenaga listrik pertama kalinya pada tahun 1954, material yang dipergunakan berupa silikon (Si). Sayangnya fenomena yang mereka sebut sebagai ‘photocell’ kala itu masih belum menarik banyak perhatian kalangan peneliti untuk dijadikan sebuah mata kajian serius. Dugaan penulis pribadi ialah karena saat itu booming penelitian dalam bidang fisika zat padat (solid state physics) atau zat mampat (condensed matter) tengah mewabah. Ditambah lagi dengan semakin terbukanya teknologi semikonduktor dan teknologi vakum membuka industrialisasi besar-besaran produk elektronika terutama untuk kalangan rumah tangga pada era 1950-1960-an.

Minimnya perhatian pada fenomena photocell berlangsung hingga hampir 20 tahun lamanya sampai meletusnya krisis minyak bumi selama pecahnya perang Arab-Israel di awal tahun 1970-an akibat embargo minyak oleh negara Arab terhadap dunia Barat.

Tersentaknya dunia atas krisis minyak tersebut berimbas pada kebijakan mencari sumber-sumber energi baru selain bersandar pada minyak bumi/energi fosil di mana ‘photocell’ menjadi salah satu sumber energi baru yang dilirik. Nama photocell yang kemudian berubah menjadi solar cell/sel surya dengan sangat cepat menjadi salah satu topik utama penelitian di bidang energi baru dan terbaharukan. Hal ini sangat jelas beralasan pada kemampuannya mengubah energi sinar matahari menjadi energi listrik secara langsung dan mudah serta sangat menjanjikan. Yang sama pentingnya ialah, munculnya topik penelitian di bidang ini telah berhasil menyadarkan masyarakat pada masa itu bahwa energi matahari memiliki potensi yang selama ini belum teroptimalkan dalam memenuhi kebutuhan energi dunia.

Sel surya dengan berbahan baku silikon hingga saat ini masih merupakan jenis sel surya yang paling banyak diteliti, dikembangkan serta dipasarkan. Selain dilatarbelakangi oleh penemuan pertama sel surya, mapannya pengetahuan akan silikon, terbuktinya kehandalan silikon dalam aplikasi sel surya, dan jumlah cadangan silikon di perut bumi berupa pasir silica yang berlimpah menjadi beberapa bahan pertimbangan utama. Belum ditambah oleh dukungan infrastruktur industri semikonduktor yang memang mengambil material silikon sebagai bahan dasar utama produk elektronika yakni microchip atau microprocessor.

Mantapnya silikon sebagai sel surya yang paling banyak diproduksi patut berterima kasih pada dukungan industri semikonduktor tersebut. Pada masa-masa awal industrialisasi sel surya, silikon sebagai bahan dasar sel surya merupakan bahan buangan dari industri semikonduktor. Silikon yang tidak terpakai pada industri semikonduktor dikarenakan, misal, kadar kemurnian silikon yang rendah, dipakai pada industri sel surya yang memang tidak terlalu membutuhkan material silikon dengan kemurnian yang sangat tinggi. Baru pada beberapa tahun belakangan inilah beberapa pabrik pemurnian silikon mulai memproduksi bahan material silikon khusus untuk aplikasi sel surya dengan berkaca pada pesatnya produksi sel surya silikon di dunia saat itu, maupun proyeksi pemasaran sel surya di masa depan. Saat ini, sel surya jenis silikon menempati pangsa pasar sekitar 82-85% pasar sel surya dunia.

Sebagaimana disinggung di atas, sel surya pertama memanfaatkan p-n junction silikon, yang menjadi cara kerja fundamental sel surya jenis apapun. Silikon jenis p (p-type) disambung dengan silikon jenis n (n-type) menghasilkan sambunagn p-n. p-type ini maksudnya silikon dengan kelebian muatan positif (surplus hole) dan n-type merupakan material silikon berkelebihan muatan negatif (surplus elektron). Adanya sambungan p-n ini memungkinkan kedua muatan positif (hole) maupun negatif (elektron) dapat berpindah dan mengalir ke arah yang berlawanan. Jika kedua ujung sambungan p-n ini dihubungkan dengan sebuah rangkaian listrik, maka elektron dan hole dapat mengalir ke rangkaian. Sinar mataharilah (photon) yang menggerakkan elektron dan hole tersebut menuju rangkaian tadi. (Mekanisme sel surya ini disederhanakan demikian saja,  mekanisme sel surya yang lebih detail ditulis pada artikel Melihat prinsip kerja sel surya lebih dekat (Bagian Pertama). Gambar dibawah ini merupakan struktur komponen dasar sel surya pada umumnya. Penulis mendapatkannya pada link berikut.

Proses pembuatan sel surya silikon ini terbilang paling sederhana diantara semua jenis sel surya. Meski merupakan sebuah proses dalam dunia semikonduktor yang identik dengan proses high-tech, namun jika mencermati proses pembuatan sel surya secara lebih detil, kesan tersebut berangsur-angsur hilang. Penulis kebetulan pernah mengunjungi sebuah pabrik –tepatnya sebuah industri kecil-menengah- yang memproduksi sel surya di sebuah kota industri di Korea Selatan; dari pembuatan silikon n type hingga enkapsulasi sel surya yang siap dijual. Tidak terlampau rumit mengerjakannya, meski perlu disadari bahwa industri ini membutuhkan investasi yang tidak kecil.

Tahapan umum pembuatan sel surya silikon :

1. Pemesanan dan spesifikasi silikon wafer yang dibutuhkan.
Pembuatan sel surya silikon ini bermula dari pemesanan silikon khusus untuk aplikasi sel surya yang dikenal sebagai “Cz-Si wafers (Czochralski Silicon wafers) di mana Cz merupakan proses utama pembuatan silikon wafer dari bijih silikon. Yang disebut dengan khusus ialah silikon wafer ini telah dimodifikasi menjadi silikon p-type dari pabrikan. Silikon wafer untuk sel surya ini berbentuk bujur sangkar dengan sudut yang diratakan, sebagaimana ditunjukkan pada di bawah. Dimensi silikon wafer ini ialah 10-15 cm dengan ketebalan antara 200-350 micron (0.2-0.35 mm).

2. Pembersihan permukaan silikon wafer.
Silikon wafer yang dipesan ini memiliki tipikal permukaan yang sangat kasar akibat pemotongan atau pengerjaan selama di pabrik pembuatan wafer. Untuk itu, permukaan silikon di etch (dikikis) dengan menggunakan larutan asam atau basa. Cukup dengan merendam silikon wafer ke dalam larutan tersebut, maka permukaan silikon wafer kira-kira sedalam 10 mikron akan terkikis secara merata.

3. Teksturisasi permukaan silikon wafer.
Agar silikon wafer yang dipergunakan dapat secara optimal menyerap sinar matahari, pada umumnya permukaan silikon diberi perlakuan khusus berupa teksturisasi dengan menggunakan larutan basa NaOH atau KOH dengan konsentrasi, temperatur maupun lama perlakuan tertentu. Dengan mencelupkan wafer ke dalam laruan tersebut, permukaan silikon menjadi kasar dengan tekstur menyerupai piramida. Tekstur wafer seperti piramida ini dapat mengurangi pemantulan sinar matahri yang dating serta meningkatkan penyerapan sinar matahari oleh permukaan wafer.

4. Difusi fosfor dan pembuatan lapisan n-type silikon.
Fosfor dikenal luas sebagai elemen tambahan (dopant) untuk membuat semikonduktor silikon berjenis n atau silikon n-type. Setelah proses teksturisasi, silikon wafer ini dimasukkan ke dalam dapur pemanas bertemperatur tinggi yang dilengkapi dengan larutan POCl₃ sebagai sumber fosfor. Dengan meniupkan gas inert nitrogen ke dalam larutan, maka uap fosfor akan keluar dan dapat dialirkan ke dalam dapur. Suhu di dalam furnace dijaga sekitar 900-950⁰C sehingga uap fosfor tersebut dapat berdifusi masuk ke dalam silikon melalui sisi sisi permukaannya. Proses difusi biasanya dihentikan setelah 10-15 menit hinga terbentuknya lapisan silikon n-type di permukaan silikon dengan ketebalan lapisan sekitar 10-20 micron. Lapisan n-type ini berfungsi sebagai pelengkap sambungan p-n pada struktur sel surya dan lapisan konduktif yang mengalirkan elektron ke rangkaian listrik.

5. Penghilangan lapisan silikon n-type pada bagian sisi wafer.
Sebagaimana ditunjukkan pada gambar 4, lapisan silikon n-type terdapat pula di bagian sisi wafer yang bila ini terjadi maka ia dapat menghubungkan dua permukaan wafer. Untuk itu lapisan silikon n-type di sisi wafer perlu dihilangkan dengan memotong lapisan tersebut atau yang lebih presisi ialah dengan menggunakan plasma yang mengikis habis lapisan silikon n-type ini.

6. Pembuatan lapisan anti-refleksi.
Selain teksturisasi untuk memaksimumkan penyerapan sinar matahari, maka penggunaan lapisan anti-refleksi (anti-reflection coating/ARC) di atas lapisan silikon n-type. Lapisan ARC ini merupakan lapisan transparan/tembus cahaya yang dapat meneruskan sinar matahari yang jatuh di permukaan wafer namun tidak memantulkannya. Indeks refraksi lapisan ARC yang besar ini-lah yang menyebabkan ia tidak memantulkan sinar matahari. Material untuk ARC ini biasanya ialah TiO₂ /titanium dioksida atau Magnesium Fluorida (MgF₂). Teknik pembuatannya dapat memanfaatkan teknik penguapan kimia (chemical vapor deposition/CVD) yang mereaksikan uap senyawaan titanium atau magnesium organik yang dicampur dengan uap air pada suhu yang relatif rendah yakni 200⁰C.

7. Metalisasi.
Agar dapat dihubungkan dengan kabel, silikon diberi lapisan metal yang konduktif sehingga dapat mengalirkan elektron/hole dari sel surya. Logam yang cocok untuk bertuas sebagai konduktor ini ialah Ag (perak). Ia memiliki sifat konduktifitas yang tinggi, memiliki daya rekat ke silikon wafer yang sangat baik serta berdaya tahan tinggi. Perak yang dipasang di silikon wafer sangat tipis dan pemasangannya menggunakan metode screen printing. Pasta larutan perak dioleskan di atas sebuah pola dengan bagian bagin tertentu yang memungkinkan pasta larutan perak mengisi permukaan wafer. Setelah selesai dioleskan di atas wafer, dengan pemanasan dan pengeringan 100-200⁰C, pasta akan mengering. Proses metalisasi ini dikerjakan pula di bagian belakang silikon wafer.

8. Pemanasan (co-firing).
Pemanasan pada suhu yang tinggi diperlukan untuk memantapkan lapisan metal konduktif karena masih terdapatnya residu/bahan bahan sisa organik selama pengeringan pada suhu rendah. Pada pemasan yang lebih tinggi, perak sebagai komponen konduktif menjadi semakin padat dan mampu mempenetrasi lapisan ARC dan akhirnya menyentuh lapisan silikon n-type tanpa merusak lapisan ARC sendiri. HIngga tahap ini, komponen sel surya sudah secara utuh terbuat.

9. Pengujian dan pemilihan sel.
Ini ialah tahap akhir dari pembuatan sel surya yakni menguji sel dan memeriksa efisiensi sel maupun akititas quality control lainnya.
10. Enkapsulasi dan pembuatan modul sel.
Sebagaimana disebutkan di awal, sel surya hanya berukuran 10×10 atau 15×15 cm. Agar sel dapat dipergunakan, dan menghasilkan daya yang bias dipasarkan, sel dirangkai menjadi sebuah modul yang lebih besar dan tersusun atas 20-30 sel. Dalam tahap ini, proses enkapsulasi modul dengan kaca/plastik dan pemasangan frame aluminum dikerjakan hingga siap untuk dipakai (lihat gambar modul surya di bawah). Tanpa enkapsulasi yang berfungsi pula sebagai pelindung sel surya terhadap lingkungan luar, sel atau modul tidak dapat dimanfaatkan secara optimal.

Sebagai penutup. Tulisan ini salah satunya saya tujukan untuk mengetahui secara umum bagaimana proses pembuatan sel surya jenis silikon yang paling banyak dijual di pasaran. Dan juga, atas banyaknya pertanyaan seputar bagaimana investasi untuk membuat sel surya silikon sendiri di Indonesia. Diharapkan, ada semacam gambaran umum mengenai kerumitan -atau justru kesederhanaan- proses pembuatan sel surya silikon sehingga menjawab pertanyaan apakah sel surya silikon dapat diproduksi sendiri di Indonesia, sebuah respon terhadap berita di Kompas yang penulis kutip di Blog ini.

Cara Membuat Sel Surya (solar Cell)

Bahan yang dibutuhkan
Semoga bahan kimianya ada di Toko2 Kimia di Indo
1. Satu lembar kaca bening yang tidak konduktif ( 5 x 5 CM)
2. Satu lembar kaca bening yang konduktif (5 x 5 CM)
3. Titanium Dioxide (TIO?);
4. Dilute Nitric Acid;
5. Redox Electrolit.
6. Cairan buah cerry (bisa ganti buah apa aja yg berwarna cairannya)
7. Isolasi Plastik/Kertas
8. Mangkuk dan pengaduk porselin.
9. Tabung kaca dan pengaduk
10. Batang kaca untuk perata.
Cara membuatnya:
1. Pada kaca bening non konduktif sisi-sisinya ditutup dengan isolasi. Hingga yang terlihat bagian tengahnya saja. Kira-kira bagian terihat (3×3 CM dari 5 x5CM);
2. Masukkan bubuk Titanium Dioxide dan campurkan dengan Dilute Nitric Acid hingga bercampur baik dan agak kental.
3. Lalu letakkan pada bagian kaca yang tidak berisolasi dan ratakan dengan batang kaca. Lalu tunggu 10 menit hingga mengering;
4. Lepaslah bagian isolasinyanya;
5. Setelah mengering, teteskan cairan cerry hingga warna buah cerry memberikan warna pada bagian yang mongering tadi.
6. Siramlah dengan air lalu bilas dengan alkhohol;7. Lalu laplah dengan tisu kering;
8. Kemudian tempelkan kaca bening konduktif.
9. Selanjutnya teteskan cairan redox electrolit.
10. Teslah arus listrik dengan menjepitkan penjepit buaya yang negative kebagian kaca induktif dan positifnya ke kaca yang diberi cairan redox electrolit.
11. Perhatikan, apakah pada AVO meter terdapat arus bila solarcell yang kita buat terkena sinar?. Jika “Ya” percobaan Anda berhasil.

Pembangkit Listrik Tenaga Surya

KONSEP KERJA SISTEM PLTS

Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana. Yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari sumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan bersih dan ramah lingkungan.                                                   

Badingkan dengan sebuah generator listrik, ada bagian yang berputar dan memerlukan bahan bakar untuk dapat menghasilkan listrik. Suaranya bising. Selain itu gas buang yang dihasilkan dapat menimbulkan efek gas rumah kaca (green house gas) yang pengaruhnya dapat merusak ekosistem planet bumi kita.                             

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. Panel sel surya merupakan modul yang terdiri beberapa sel surya yang digabung dalam hubungkan seri dan paralel tergantung ukuran dan kapasitas yang diperlukan. Yang sering digunakan adalah modul sel surya 20 watt atau 30 watt. Modul sel surya itu menghasilkan energi listrik yang proporsional dengan luas permukaan panel yang terkena sinar matahari.     

Rangkaian kontroler pengisian aki dalam sistem sel surya itu merupakan rangkaian elektronik yang mengatur proses pengisian akinya. Kontroler ini dapat mengatur tegangan aki dalam selang tegangan 12 volt plus minus 10 persen. Bila tegangan turun sampai 10,8 volt, maka kontroler akan mengisi aki dengan panel surya sebagai sumber dayanya. Tentu saja proses pengisian itu akan terjadi bila berlangsung pada saat ada cahaya matahari. Jika penurunan tegangan itu terjadi pada malam hari, maka kontroler akan memutus pemasokan energi listrik. Setelah proses pengisian itu berlangsung selama beberapa jam, tegangan aki itu akan naik. Bila tegangan aki itu mencapai 13,2 volt, maka kontroler akan menghentikan proses pengisian aki itu.                          

Rangkaian kontroler pengisian itu sebenarnya mudah untuk dirakit sendiri. Tapi, biasanya rangkaian kontroler ini sudah tersedia dalam keadaan jadi di pasaran. Memang harga kontroler itu cukup mahal kalau dibeli sebagai unit tersendiri. Kebanyakan sistem sel surya itu hanya dijual dalam bentuk paket lengkap yang siap pakai. Jadi, sistem sel surya dalam bentuk paket lengkap itu jelas lebih murah dibandingkan dengan bila merakit sendiri.                                                                                               

Biasanya panel surya itu letakkan dengan posisi statis menghadap matahari. Padahal bumi itu bergerak mengelilingi matahari. Orbit yang ditempuh bumi berbentuk elip dengan matahari berada di salah satu titik fokusnya. Karena matahari bergerak membentuk sudut selalu berubah, maka dengan posisi panel surya itu yang statis itu tidak akan diperoleh energi listrik yang optimal. Agar dapat terserap secara maksimum, maka sinar matahari itu harus diusahakan selalu jatuh tegak lurus pada permukaan panel surya.     Jadi, untuk mendapatkan energi listrik yang optimal, sistem sel surya itu masih harus dilengkapi pula dengan rangkaian kontroler optional untuk mengatur arah permukaan panel surya agar selalu menghadap matahari sedemikian rupa sehingga sinar mahatari jatuh hampir tegak lurus pada panel suryanya. Kontroler seperti ini dapat dibangun, misalnya, dengan menggunakan mikrokontroler 8031. Kontroler ini tidak sederhana, karena terdiri dari bagian perangkat keras dan bagian perangkat lunak. Biasanya, paket sistem sel surya yang lengkap belum termasuk kontroler untuk menggerakkan panel surya secara otomatis supaya sinar matahari jatuh tegak lurus. Karena itu, kontroler macam ini cukup mahal.

Contoh PLTS Aplikasi Mandiri

2.1. PHOTOVOLTAICCara kerja sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan menggunakan Grid-Connected panel sel surya Photovoltaic untuk perumahan :                .
Modul sel surya Photovoltaic merubah energi surya menjadi arus listrik DC. Arus listrik DC yang dihasilkan ini akan dialirkan melalui suatu inverter (pengatur tenaga) yang merubahnya menjadi arus listrik AC, dan juga dengan otomatis akan mengatur seluruh sistem. Listrik AC akan didistribusikan melalui suatu panel distribusi indoor yang akan mengalirkan listrik sesuai yang dibutuhkan peralatan listrik. Besar dan biaya konsumsi listrik yang dipakai di rumah akan diukur oleh suatu Watt-Hour Meters.
            Komponen utama sistem surya fotovoltaik adalah modul yang merupakan unit rakitan beberapa sel surya fotovoltaik. Untuk membuat modul fotovoltaik secara pabrikasi bisa menggunakan teknologi kristal dan thin film. Modul fotovoltaik kristal dapat dibuat dengan teknologi yang relatif sederhana, sedangkan untuk membuat sel fotovoltaik diperlukan teknologi tinggi.

Modul fotovoltaik tersusun dari beberapa sel fotovoltaik yang dihubungkan secara seri dan paralel. Biaya yang dikeluarkan untuk membuat modul sel surya yaitu sebesar 60% dari biaya total. Jadi, jika modul sel surya itu bisa diproduksi di dalam negeri berarti akan bisa menghemat biaya pembangunan PLTS. Untuk itulah, modul pembuatan sel surya di Indonesia tahap pertama adalah membuat bingkai (frame), kemudian membuat laminasi dengan sel-sel yang masih diimpor. Jika permintaan pasar banyak maka pembuatan sel dilakukan di dalam negeri. Hal ini karena teknologi pembuatan sel surya dengan bahan silikon single dan poly cristal secara teoritis sudah dikuasai. Dalam bidang fotovoltaik yang digunakan pada PLTS, Indonesia ternyata telah melewati tahapan penelitian dan pengembangan dan sekarang menuju tahapan pelaksanaan dan instalasi untuk elektrifikasi untuk pedesaan.

Teknologi ini cukup canggih dan keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah dipasang dan dioperasikan dan mudah dirawat. Sedangkan kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan energi surya fotovoltaik adalah investasi awal yang besar dan harga per kWh listrik yang dibangkitkan relatif tinggi, karena memerlukan subsistem yang terdiri atas baterai, unit pengatur dan inverter sesuai dengan kebutuhannya.

 
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.
              Cara kerja sel surya sendiri sebenarnya 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 semi-konduktor 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.

 Fabrikasi Photovoltaic

  2.2. Pemasangan  PLTS            

                                

                                                               Gb.1. PLTS di Rancho Seco

                                                        PV adalah singkatan dari Photo Voltaic           

                                                                 PLTS di Hedge Substation     

        

           

                             
                                         PLTS di Mongol 2.2.1. Pemasangan PLTS di Tempat Umum

Selain di tempat-tempat yang pemasangannya terpusat seperti di dua tempat diatas ada ada juga sistem PLTS yang dipasang di tempat-tempat umum seperti gambar dibawah ini. Selain itu ada juga pemasangan di parkir bandara dan lain sebagainya.

  

Gb.3. Sistem PLTS di parkir umum

  

Gb.4. Sistem PLTS di Parkir (sumber : SMUD)  
3. KOMPONEN – KOMPONEN DARI PLTS3.
1. Solar ModuleDalam bagian ini akan dijelaskan secara singkat komponen utama PLTS yaitu solar module. Setelah menjelaskannya, maka dilanjutkan dengan trend kedepan teknologi yang berkaitan dengan solar module. 
3.2 Apa itu solar cell?
Sebelum membahas sistim pembangkit listrik tenaga surya, pertama-tama akan dijelaskan secara singkat komponen penting dalam sistim ini yang berfungsi sebagai perubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Listrik tenaga matahari dibangkitkan oleh komponen yang disebut solar cell yang besarnya sekitar 10 ~ 15 cm persegi. Komponen ini mengkonversikan energi dari cahaya matahari menjadi energi listrik. Solar cell merupakan komponen vital yang umumnya terbuat dari bahan semikonduktor. multicrystalline silicon adalah bahan yang paling banyak dipakai dalam industri solar cell. Multicrystalline dan monocrystalline silicon menghasilkan efisiensi yang relativ lebih tinggi daripada amorphous silicon. Sedangkan amorphus silicon dipakai karena biaya yang relativ lebih rendah. Selain dari bahan nonorganik diatas dipakai pula molekul-molekul organik walaupun masih dalam tahap penelitian.Sebagai salah satu ukuran performansi solar cell adalah efisiensi. Yaitu prosentasi perubahan energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Efisiensi dari solar cell yang sekarang diproduksi sangat bervariasi. Monocrystalline silicon mempunyai efisiensi 12~15 %. Multicrystalline silicon mempunyai efisiensi 10~13 %. Amorphous silicon mempunyai efisiensi 6~9 %. Tetapi dengan penemuan metode-metode baru sekarang efisiensi dari multicrystalline silicon dapat mencapai 16.0 % sedangkan monocrystalline dapat mencapai lebih dari 17 %. Bahkan dalam satu konferensi pada September 2000, perusahaan Sanyo mengumumkan bahwa mereka akan memproduksi solar cell yang mempunyai efisiensi sebesar 20.7 %. Ini merupakan efisiensi yang terbesar yang pernah dicapai.Tenaga listrik yang dihasilkan oleh satu solar cell sangat kecil maka beberapa solar cell harus digabungkan sehingga terbentuklah satuan komponen yang disebut module. Produk yang  dikeluarkan oleh industri-industri solar cell adalah dalam bentuk module ini.Pada applikasinya, karena tenaga listrik yang dihasilkan oleh satu module masih cukup kecil (rata-rata maksimum tenaga listrik yang dihasilkan 130 W) maka dalam pemanfaatannya beberapa module digabungkan dan terbentuklah apa yang disebut array. Sebagai contoh untuk menghasilkan listrik sebesar 3 kW dibutuhkan array seluas kira-kira 20 ~ 30 meter persegi. Secara lebih jelas lagi, dengan memakai module produksi Sharp yang bernomor seri NE-J130A yang mempunyai efisiensi 15.3% diperlukan luas 23.1m2 untuk menghasilkan listrik sebesar 3.00 kW. Besarnya kapasitas PLTS yang ingin dipasang menambah luas area pemasangan.Untuk lebih jelasnya, hirarki module dapat dilihat pada Gb. 3.1. Hirarki module (cell-module-array)   

 3.3 Teknologi Module
Pada bagian ini akan dijelaskan beberapa trend berhubungan dengan teknologi module.
3.3.1. Building-integrated module
Selain dari pencarian bahan-bahan baru untuk meningkatkan efisiensi module yang nantinya akan meningkatkan tenaga listrik dengan luas yang sama, maka trend sekarang adalah memberikan nilai tambah module itu dengan menjadikan module sebagai bagian dari bangunan yang menambah keindahan bangunan tersebut dan menambah kenyamanan orang-orang yang tinggal di dalamnya.Disamping akan mengurangi biaya karena tidak diperlukan lagi biaya untuk pemasangan atap. Dari segi module sebagai komponen pembangkit listrik tidak ada perubahan dalam performansi yang dituntut. Tetapi dari segi module sebagai bahan bangunan maka diperlukan syarat-syarat tambahan, seperti syarat kekuatan, daya tahan terhadap hujan, angin, petir dan gangguan luar lainnya. Selain itu bagi para arsitektur syarat keindahan arsitektur juga diperlukan. Gambar di bawah ini memperlihatkan contoh module yang dipakai juga sebagai bahan atap bangunan. Gb. 3.2. Housing roof-integrated module (sumber : JPEA) 
3.3.2. AC module
Seperti yang telah diterangkan diatas module adalah komponen yang merubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Listrik yang dihasilkan adalah DC. Untuk dapat dimanfaatkan lebih banyak lagi biasanya listrik DC ini dirubah menjadi AC. Untuk diubah maka listrik DC dari beberapa module digabungkan dan dikonversikan menjadi AC dengan alat yang disebut power conditioner. Karena menggabungkan listrik dari beberapa module maka sistim pengkabelannnya menjadi rumit dan kapasitas yang dibutuhkan dari power conditionernya pun menjadi besar.Untuk mengatasi persoalan ini, maka sekarang dikembangkan apa yang disebut AC module. Yaitu module yang langsung menghasilkan listrik AC. Secara prinsip tidak ada perubahaan yang terjadi, tetapi secara teknologi diperlukan power conditioner berskala kecil yang dapat dipasang di belakang module.Contoh power conditioner yang sekarang banyak dipasarkan .
Gb. 3.3. Power Conditioner JH40EK 
Gb. 3.3. adalah produk dari Sharp yang dapat dihubungkan dengan 8~9 lembar module. Berat dari alat ini adalah sebesar 25 kg.Dua trend diatas adalah lebih pada pemberian nilai tambah module agar pemanfaatannya lebih luas lagi. Disamping dua hal tadi untuk mendukung perkembangan agar makin memasyarakatnya Pembangkit listrik tenaga surya maka dicari metode-metode baru untuk menurunkan biaya per watt listrik yang dihasilkan.
Gb. 3.4. Contoh biaya produksi (sumber : PVTEC)  
Seperti terlihat dalam Gb. 3.4. bahwa biaya material tidak megalami penurunan yang berarti walaupun jumlah produksinya makin bertambah. 3.4. Macam-macam Komponen Modul Surya3.4.1. Macam-macam ModulMacam – macam Modul ini ada beberapa, diantaranya ada yang dipasang secara Individual ataupun secara umum.

Dipasang secara individual (Desentralisasi= Satu rumah satu paket pembangkit). Karenanya cocok untuk program listrik rumah pedesaan (terpencil), dimana rumah satu dengan lainnya berjauhan (akan sangat mahal jika listrik disalurkan melalui jaringan kabel).

	Ekonomis: 2 modul 5 lampu	Sedikit Pemeliharaan: 1 modul 3 lampu	Sedikit Pemeliharaan: 2 modul 5 lampu

Manfaat:
- Tidak memerlukan bahan bakar minyak (BBM), hanya menggunakan sinar matahari yang gratis, sehingga dapat dimanfaatkan didaerah terpencil.
- Dipasang secara individual (satu rumah satu system) sehingga jika rumah berjauhan sekalipun tidak memerlukan jaringan kabel distribusi, dan gangguan pada satu system tidak mengganggu system lainnya.

 Berikut salah satu jenis modul yang sudah ada dipasaran    Penggunaan:
Catu daya Telekomunikasi, telemetry, system instrumentasi & signals, lampu bidan desa/camping light dll.                                                              .3.4.2. CONTROLLERController/Charge Regulator adalah alat elektronik pada system Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS).
             Berfungsi mengatur lalu lintas listrik dari modul surya ke battery/accu (apabila battery/accu sdh penuh maka listrik dari modul surya tidak akan dimasukkan ke battery/accu dan sebaliknya), dan dari battery/accu ke beban (apabila listrik dalam battery/accu tinggal 20-30%, maka listrik ke beban otomatis dimatikan.

                                               

Versi standard umumnya dilengkapi dengan fungsi-fungsi untuk melindungi battery/accu

dengan proteksi-proteksi berikut:                                                                                                  .

a.  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).                                                   .
   b.  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.                              .
   c. Short circuit protection, menggunakan electronic fuse(sikring) sehingga tidak memerlukan fuse pengganti. Berfungsi untuk melindungi system 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.
   d. Reverse Polarity, melindungi dari kesalahan pemasangan kutub (+) atau (-).
   e.  Reverse Current, melindungi agar listrik dari battery/accu tidak mengalir ke modul surya pada malam hari.                                                         .
   f.  PV Voltage Spike, melindungi tegangan tinggi dari modul pada saat battery tidak disambungkan ke controller.                                                             .
   g.  Lightning Protection, melindungi terhadap sambaran petir (s/d 20,000 volt).

 4. SISTIM KELISTRIKAN PLTS
Dalam bagian ini akan dibahas tentang sistim kelistrikan tenaga surya. Sebelumnya akan dijelaskan beberapa istilah yang muncul disini. Pertama adalah power conditioner. Power conditioner telah dijelaskan secara sangat singkat diatas, disini akan diterangkan sedikit lebih detail.Inti dari alat ini adalah inverter. Yaitu komponen listrik yang berfungsi sebagai perubah listrik DC menjadi listrik AC. Power conditioner selain berfungsi untuk menghasilkan listrik AC yang bersih juga mengkontrol agar tegangan keluarannya berada dalam batas tegangan yang diperbolehkan. Beberapa fungsi lain power conditioner dapat disimpulkan sebagai berikut :“sebagai switch yang mengontrol dimulainya dan dihentikannya kerja sistim.” 
4.4.1. Mendeteksi islandingIslanding adalah kondisi ketika terjadi pemutusan aliran listrik pada jaringan distribusi yang dimiliki oleh perusahaan listrik sedangkan PLTS tetap bekerja. Hal ini terjadi misalnya apabila timbul kerusakan pada jaringan distribusi listrik. Bila ini terjadi akan membahayakan pekerja yang akan memperbaiki kerusakan-kerusakan yang ada. Disini power conditioner berfungsi untuk mendeteksi terjadinya islanding dan dengan segera menghentikan kerja PLTS. 
4.4.2. Pengontrol maksimum tenaga listrik
Tenaga listrik yang dihasilkan oleh solar panel tergantung pada suhu udara dan kuatnya cahaya. Pada suatu nilai suhu dan kuatnya cahaya, hubungan antara tenaga, tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh solar panel.Disini fungsi dari power conditioner adalah bagaimana mengontrol agar tenaga listrik yang diproduksi menjadi maksimum. Hal ini disebut dengan istilah MPPT (Maximum Power Point Tracking).
5. Pembagian sistem PLTS Secara garis besar sistim kelistrikan tenaga surya dapat dibagi menjadi  : 
5.1.Sistim Terintegrasi
Sistim ini dapat diterangkan secara visual pada Gb.3.5. Seperti terlihat pada gambar ini, listrik yang dihasilkan oleh array dirubah menjadi listrik AC melalui power conditioner, lalu dialirkan ke AC load. AC load disini dapat berupa listrik yang diperlukan di perumahan atau kantor.  Yang menjadi ciri utama dari sistim ini adalah dihubungkannya AC load ke jaringan distribusi listrik yang dimiliki oleh perusahaan listrik. Jadi apabila listrik yang dihasilkan oleh solar panel cukup banyak -melebihi yang dibutuhkan oleh AC load- maka listrik tersebut dapat dialirkan ke jaringan distribusi yang ada. Sebaliknya apabila listrik yang dihasilkan solar panel sedikit –kurang dari kebutuhan ac load- maka kekurangan itu dapat diambil dari listrik yang dihasilkan perusahaan listrik. Hal ini di banyak negara-negara industri maju secara peraturan telah memungkinkan.     
Gb. 3.6 Contoh Sistim di Rumah (sumber : Sharp Co.Ltd)Keterangan :
1. adalah solar panel; 2 adalah power conditioner ;3 adalah alat pendistribusi listrik ;4 adalah alat pengukur banyaknya listrik yang dijual atau dibeli.
Keuntungan dari sistim ini adalah tidak diperlukan lagi battery. Biaya battery dapat dikurangi. Selain dari itu bagi rumah atau kantor yang memasang solar panel, mereka akan mendapatkan keuntungan dengan penjualan listrik. Persoalan yang dihadapi sekarang adalah soal teknis. Karena terhubungi dengan sistim distribusi, maka masalah keselamatan menjadi perhatian yang utama.Dan salah satu dari pemecahannya adalah membuat power conditioner yang mampu mendeteksi apabila terjadi kecelakaan dan mampu mengkontrol tegangan apabila terjadi perubahan tegangan di AC load dan beberapa soal teknis yang lain. 
5.2. Sistim Independensi
Selain sistim terintegrasi yang diterangkan diatas terdapat pula sistim independensi yang merupakan sistim yang selama ini banyak dipakai. Seperti terlihat dalam gambar di bawah ini sistim independensi dapat dibagi lagi yaitu yang dihubungkan dengan DC load dan yang dihubungkan dengan AC load.
Contoh dari sistim yang dihubungkan dengan dc load adalah pembangkit listrik untuk peralatan komunikasi. Misalnya peralatan komunikasi yang dipasang di pegunungan. Sedangkan yang dihubungakan dengan AC load adalah sistim pembangkit listrik untuk pulau-pulau yang terpencil.Dalam sistim ini, battery memainkan peranan yang sangat vital. Bila ada kelebihan listrik yang dihasilkan, misalnya pada siang hari, listrik ini disimpan di battery. Dan pada malam hari listrik yang disimpan ini dialirkan ke load.

Sistim seperti ini banyak dipakai di negara-negara berkembang seperti contoh pada Gb. 3.8., Gb. 3.8 adalah sebuah contoh proyek di Mongol. Yaitu proyek pemasangan pembangkit listrik untuk keperluan rumah sakit dan lampu penerangan. Dalam gambar ini terlihat PLTS dikombinasikan dengan pembangkit listrik tenaga angin. Kapasitas terpasang PLTS adalah 3.4 kW sedangkan dari tenaga angin 1.8 kW

Gb. 3.8 
5.3. PLTS dilihat dari Perspektif Gender
          Target Konsumen PLTS: Masyarakat didaerah yang belum Dilayani Listrik PLN. Umumnya rumah terpencil, pendapatan rendah, kondisi infrastruktur minim, penerangan dengan Lampu minyak tanah.Target dari PLTS :

• Meningkatkan Kualitas hidup masyarakat:
• Memberikan penerangan (lampu), dg kualitas lebih baik, sehingga  jam belajar dan beraktifitas lebih panjang;
• Membukakan akses pada informasi (radio, TV, internet);
• Memberikan akses pada sumber air minum dan pertanian (surya untuk pompa air);
• Menciptakan bisnis baru didesa (jadi distributor/service center yang mampu dilakukan oleh Koperasi Wanita/Nelayan/Tani/Desa), LSM;
• Menciptakan Lapangan Kerja  di desa (penjualan dan service center memerlukan banyak tenaga lokal);
• Menciptakan Tenaga Teknisi di desa.

6. Penutup
Di atas telah dijelaskan secara singkat pembangkit listrik tenaga surya. Yang diawali dengan penjelasan konsekomponen-kompp kerja PLTS dan komponen-komponen yang mendukung dihasilkannya tenaga listrik. Kemudian dijelaskan juga sistim kelistrikan tenaga surya. Dan terakhir target yang dapat dicapai dengan adanya PLTS. Selain dari BIPV yaitu module yang dipasang di perumahan atau bangunan-bangunan, sekarang juga telah dibahas kemungkinan pemasangan PLTS berkapasitas sangat besar di satu wilayah tertentu. Hal ini dimungkinkan misalnya pemasangan di negara-negara yang memiliki padang pasir.

Selain itu yang menarik adalah beberapa hasil karya pemanfaatan tenaga listrik dari cahaya matahari di negara-negara berkembang seperti India, Mongol, negara-negara Eropa timur. Seperti hasil karya dari Mongol tentang pemasangan PLTS bersekala kecil di rumah-rumah suku-suku yang tinggal di padang rumput yang jauh dari jaringan listrik utama.

PEMANFAATAN PANEL SURYA SEBAGAI TENAGA ALTERNATIF LISTRIK DI DAERAH NAGARA

Nagara merupakan salah satu daerah yang terdapat di Kecamatan Daha, Kandangan Hulu Sungai Selatan (HSS) Kalimantan Selatan. Menurut observasi yang saya lakukan di daerah Nagara tersebut, Nagara itu merupakan suatu wilayah yang menurut saya belum tertata dengan baik daerahnya, keadaan jalan yang sangat amat rusak membuat saya dan teman-teman saya mual saat berada di dalam taksi, selain itu pula keadaan pedagang-pedagang yang berjualan sembarangan di tepi-tepi jalan yang dapat membuat jalan tidak selebar sebelumnya.sungai Nagara di penuhi oleh tumbuhan enceng gondok yang hampir menutupi sungai di daerah Nagara tersebut,para penduduk beternak kerbau di tengah-tengah sungai tersebut. menurut saya ini merupakan cara beternak kerbau yang unik , karena saya baru menjumpai cara beternak kerbau di tengah-tengah sungai.

Kami melakukan observasi disini bersama dua prodi lainnya, yaitu prodi ilkom dan prodi matematika. Mayoritas dari penduduk daerah ini beragama Islam. Tahap awal obyek observasi kami adalah penduduk sekitar yang diberi beberapa pertanyaan mengenai aktivitas maupun kegiatan penduduk dalam kehidupan sehari-hari dari kebutuhan pokok mereka, dari mana mereka mendapatkannya, hingga kegiatan sosial mereka dengan sesama penduduk di daerah ini. Mata pencaharian mereka beragam, ada yang bergelut dibidang perkayuan, perikanan, maupun dalam bidang daur ulang besi menjadi barang-barang kebutuhan rumah tangga. Namun, ada satu titik temu yang dapat ditarik dari beragamnya hasil ini yaitu kebutuhan mereka akan sungai yang mengalir di bawah permukiman mereka. Ternyata sungai dan rawa yang ada di sini menjadi sumber pencaharian, dan pusat dari kehidupan mereka selama ini.

Selama penelusuran di aliran sungai menuju Rawa Bangkau ini banyak sekali hal-hal menarik yang ditemukan dan sangat perlu untuk diungkapkan ke khalayak ramai. Rumah-rumah penduduk di sekitar aliran sungai ini dibangun dengan menjorok ke daerah mulut sungai. Lalu, ditambah lagi dengan banyaknya lanting yang multifungsi. Mereka menggunakan lanting ini sebagai tempat pembuangan terakhir bagi hasil sirkulasi pencernaan dalam tubuh atau yang lebih dikenal dengan nama Water Closet (WC), tempat mandi, mencuci pakaian, mencuci piring dan peralatan rumah tangga lainnya, dan berbagai aktivitas lainnya yang sangat beragam. Jika dilihat dari multifungsinya aliran sungai ini, pantaslah jika penduduk menganggap sungia ini amat penting bagi kehidupan mereka. Namun, jika dipandang dari segi tata lingkungan untuk pemukiman sudah barang tentu hal ini menunjukkan tata lingkungan yang buruk. Karena pembangunan pemukiman yang menjorok ke daearah mulut sungai saja sudah salah apalagi ditambah dengan lanting-lanting yang mengapung di aliran sungai ini. Belum lagi jika dikaitkan dengan kesehatan, sungai yang airnya dijadikan MCK ini tentunya tidak sehat bagi penduduk tersebut. Jika dikaitkan dengan absorbsi lahan basah, dengan model pembangunan pemukiman yang seperti ini tentu saja memberikan peluang yang amat besar bagi terjadinya pengikisan tanah. Apabila dibiarkan saja tata lingkungan yang seperti ini bukan hal yang mustahil jika beberapa puluh tahun ke depan tanah-tanah yang menjadi tumpuan bagi jalan raya ini akan menjadi daerah yang tergenangi oleh air dan menjadi daerah perluasan dari sungai asal. Maka, pemukiman pendudukpun akan jadi korban. Dipandang dari segi kesehatan, dengan pengkonsumsian air sungai ini secara terus-menerus akan menimbulkan dampak kesehatan yang sangat buruk. Dari penyakti kulit,diare, muntaber, dan berbagai penyakit lainnya yang muncul karena pemakaian air sungai yang menjadi tempat MCK sebagian besar penduduk secara terus-menerus. selain itu pula mereka mengaku bahwa seringnya mati lampu di daerah tersebut.

Di samping segala hal di atas, terdapat hal-hal positif yang belum terjamah bagi kita. Sebenarnya banyak sekali sumber daya alam yang belum termanfaatkan bagi penduduk.



Keberadaan enceng gondok di sini ternyata amatlah penting, enceng gondok dapat mengikat sedimen-sedimen tanah. Selain itu dapat menetralkan logam-logam berat yang terkandung di dalam air, karena seperti yang telah kita ketahui sebelumnya aliran sungai ini menjadi tempat berkumpulnya segala macam logam berat sisa-sisa produksi berbagai perusahaan. Namun, disamping segala macam segi positif dari keberadaan enceng gondok ini ternyata ada pula segi negatifnya, sebagian besar mata pencaharian penduduk di daerah ini adalah mencari ikan dengan keberadaan enceng gondok sebenarnya telah mengurangi pemenuhan oksigen bagi ikan-ikan yang ada di bawahnya. Sehingga, organisme yang ada di bawahnya akan kekurangan oksigen untuk melangsungkan kehidupannya.



PANEL SURYA

Dari observasi yang telah dilakukan sebagai mahasiswa dari program studi Fisika FMIPA UNLAM, kami tahu bahwa mereka mengaku bahwa seringnya mati lampu di daerah tersebut. untuk itu kami sebagai mahasiswa fisika mempunyai suatu rancangan untuk membuat suatu energi listrik alternatif untuk daerah Nagara yang disebut dengan PANEL SURYA. Panel Surya merupakan suatu alat yang dapat menyimpan energi listrik yang energinya di dapat dari sinar matahari, Panel surya dirancang untuk dapat digunakan baik siang maupun malam, seperti layaknya listrik dari PLN. Listrik yang dihasilkan oleh modul surya akan disimpan didalam battery/Accu, sehingga listrik dapat diambil/digunakan kapan saja. Meskipun hujan/mendung, panel surya masih tetap dapat menghasilkan listrik, selagi masih ada cahaya.
Dengan dilepasnya subsidi terhadap BBM, listrik Panel surya sekarang sudah lebih ekonomis dibandingkan dengan listrik dari genset (diesel), atau jika dibandingkan dengan petromak sekalipun. Apalagi jika untuk di pedesaan atau daerah/pulau terpencil dimana harga BBM sangat mahal. Jika dibandingkan dengan tarif PLN, maka listrik dari Panel surya memang masih relatif mahal, hal ini karena tarif pln tidak ditentukan berdasarkan nilai ke-ekonomiannya dan untuk beberapa kelas konsumen masih mengandung subsidi dari pemerintah. Oleh karenanya panel surya banyak digunakan untuk daerah-daerah dimana pln belum masuk.

Secara sederhana solar cell terdiri dari persambungan bahan semikonduktor bertipe p dan n (p-n junction semiconductor) yang jika tertimpa sinar matahari maka akan terjadi aliran electron, nah aliran electron inilah yang disebut sebagai aliran arus listrik. Bagian utama perubah energi sinar matahari menjadi listrik adalah absorber (penyerap), meskipun demikian, masing-masing lapisan juga sangat berpengaruh terhadap efisiensi dari solar cell. Sinar matahari terdiri dari bermacam-macam jenis gelombang elektromagnetik. Oleh karena itu absorber disini diharapkan dapat menyerap sebanyak mungkin solar radiation yang berasal dari cahaya matahari.



Lebih detail lagi bisa dijelaskan sinar matahari yang terdiri dari photon-photon, jika menimpa permukaaan bahan solar sel (absorber), akan diserap,dipantulkan atau dilewatkan begitu saja. dan hanya foton dengan level energi tertentu yang akan membebaskan electron dari ikatan atomnya, sehingga mengalirlah arus listrik. Level energi tersebut disebut energi band-gap yang didefinisikan sebagai sejumlah energi yang dibutuhkan utk mengeluarkan electron dari ikatan kovalennya sehingga terjadilah aliran arus listrik. Untuk membebaskan electron dari ikatan kovalennya, energi foton (hc/v harus sedikit lebih besar atau diatas daripada energi band-gap. Jika energi foton terlalu besar dari pada energi band-gap, maka extra energi tersebut akan dirubah dalam bentuk panas pada solar sel. Karenanya sangatlah penting pada solar sel untuk mengatur bahan yang dipergunakan, yaitu dengan memodifikasi struktur molekul dari semikonduktor yang dipergunakan.Tentu saja agar efisiensi dari solar cell bisa tinggi maka foton yang berasal dari sinar matahari harus bisa diserap yang sebanyak banyaknya, kemudian memperkecil refleksi dan remombinasi serta memperbesar konduktivitas dari bahannya.Untuk bisa membuat agar foton yang diserap dapat sebanyak banyaknya, maka absorber harus memiliki energi band-gap dengan range yang lebar, sehingga memungkinkan untuk bisa menyerap sinar matahari yang mempunyai energi sangat bermacam-macam tersebut. Salah satu bahan yang sedang banyak diteliti adalah CuInSe2 yang dikenal merupakan salah satu dari direct semikonduktor.

Panel surya pada prinsipnya adalah alat pencatu daya. Listrik yang dihasilkannya dapat digunakan untuk segala macam keperluan, mulai dari lampu penerangan, penyejuk ruangan, alat elektronik, bahkan untuk menggerakkan mobil/pesawat terbang/dan kapal fery. Listrik yang dihasilkan oleh modul surya adalah listrik DC (direct current, arus searah), apabila dibutuhkan listrik AC maka system plts harus dilengkapi dengan inverter (pengubah arus dc ke ac).

Rangkaian Stavolt Motor Servo Matsunaga 1000N

Sebelumnya saya sudah memposting tentang stavolt dengan motor servo, kerusakan serta cara memperbaikinya, nah karena kerusakan yang sering terjadi pada stavolt jenis ini hanya pada rangkaian nya maka saya akan memberi skema rangkaian stavol servo motor 1000N.

Memang kerusakannya dapat di perbaiki hanya dengan mengganti beberapa komponen yang rusak atau tidak bekerja optimal di karenakan faktor usia dan lain-lain.

Pengalaman yang saya dapat ketika memperbaikinya dengan mengganti beberapa komponen, terlihat jalur rangkaian kurang kuat manahan panas solder dan membuat jalurnya rusak dan menyebabkan arus listrik tidak dapat melewati jalur tersebut yang menyebabkan komponen tidak memiliki supply listrik dan akibatnya stavolt tidak dapat bekerja dengan baik.

Dan satu-satu nya cara untuk memperbaiki nya dengan membut kembali jalur rangkaian tersebut, dan meindahkan komponen yang masih bekerja ke dalam rangkaian baru tersebut dan mengganti komponen yang sudah tidak bekerja dengan komponen yang baru.

Jika anda anak Teknik mungkin tidak masalah membuat ulang jalur tersebut tapi jika anda orang yang awam terhadap hal ini maka tinggal mendownload rangkaian dibawah ini dan membuatnya sendiri dengan bermodalkan papan PCB, Spidol permanen dan Feriklorit.

Rangkaian PCB untuk stavol servo motor 1000N

untuk program Dip Trace nya disni
 

Daftar komponen bisa dilihat dibawah ini:

Untuk transistor

T1, T2, T3, T4 = Transistor npn S8050 

Untuk Dioda

D1 : IN4007 ZG

D2 : IN4007 ZG

D3: IN4007 ZG

D4 : IN4007 ZG

D5 : IN4007 ZG

D6 : IN4007 ZG

Dioda Zener : C 6v2 

Untuk Resistor

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

Untuk Kapasitor

C1 = 330 µF 25v

C2 = 470 µF 25v

C3 = 33 µF 63v

C4 = 33 µF 63v

C5 = 4700 µF 16v

C6 = 100 µF 25v

Relay = 9V DC 50/60Hz

Line Follower Robot

Line Follower Robot (Robot Pengikut Garis) adalah robot yang dapat berjalan mengikuti sebuah lintasan, ada yang menyebutnya dengan Line Tracker, Line Tracer Robot dan sebagainya. Garis yang dimaksud adalah garis berwarna hitam diatas permukaan berwarna putih atau sebaliknya, ada juga lintasan dengan warna lain dengan permukaan yang kontras dengan warna garisnya. Ada juga garis yang tak terlihat yang digunakan sebagai lintasan robot, misalnya medan magnet.

Seperti layaknya manusia, bagaimana manusia dapat berjalan pada mengikuti jalan yang ada tanpa menabrak dan sebagainya, tentunya karena manusia memiliki “mata” sebagai penginderanya. Begitu juga robot line follower ini, dia memiliki sensor garis yang berfungsi seperti “mata” pada manusia.

Sensor garis ini mendeteksi adanya garis atau tidak pada permukaan lintasan robot tersebut, dan informasi yang diterima sensor garis kemudian diteruskan ke prosesor untuk diolah sedemikian rupa dan akhirnya hasil informasi hasil olahannya akan diteruskan ke penggerak atau motor agar motor dapat menyesuaikan gerak tubuh robot sesuai garis yang dideteksinya.

Pada konstruksi yang sederhana, robot line follower memiliki dua sensor garis yang terhubung ke dua motor (kanan dan kiri) secara bersilang melalui sebuah prosesor/driver. Sensor garis A (Kiri) mengendalikan motor kanan, sedangkan sensor garis B (kanan) mengendalikan motor kiri.

Integrated Circuit

Sirkuit terpadu (bahasa inggris: Integrated Circuit atau IC) adalah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika.

Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor. Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8 trilyun getaran per detik terdapat 16 juta transistor, belum termasuk komponen lain. Fabrikasi yang dipakai oleh mikroprosesor adalah 60nm.

Sirkuit terpadu dimungkinkan oleh teknologi pertengahan abad ke-20 dalam fabrikasi alat semi konduktor dan penemuan eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum. Pengintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube-vakum sebesar-jari. Ukuran IC yang kecil, tepercaya, kecepatan "switch", konsumsi listrik rendah, produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tube vakum.

Hanya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan dimana-mana. Radio, televisi, komputer, telepon selular, dan peralatan digital lainnya yang merupakan bagian penting dari masyarakat modern. Contohnya, sistem transportasi, internet, dll tergantung dari keberadaan alat ini. Banyak ilmuwan percaya bahwa revolusi digital yang dibawa oleh sirkuit terpadu merupakan salah satu kejadian penting dalam sejarah umat manusia.

IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi sampai 250 kali dan digunakan pada alat elektronika seperti:

• Telepon
• Kalkulator
• Handphone
• Radio