Search

Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan manusia yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Namun, pembangkit listrik yang digunakan masih secara konvensial yaitu menggunakan bahan bakar fosil, minyak gas atau batu bara yang kian lama semakin menipis, sedangkan kebutuhan listrik semakin meningkat. Pembuatan alat peraga kapal tenaga surya (KTS) sebagai media konversi energi adalah salah satu penelitian sebagai media contoh pemanfaatan energi panas matahari menjadi energi listrik. penelitian menggunakan metode eksperimen dengan jenis pendekatan R&D. Hasil dari validasi media oleh validator tentang rancangan alat peraga kapal tenaga surya sebagai media konversi melihat kelayakan secara persentase sebesar 75% sehingga alat peraga kapal tenaga surya sebagai media konversi energi layak digunakan. Dari hasil data uji panel selama 5 jam yang diamati secara berkala menghasilkan efisensi sebesar 82%pada saat penggunaan 1 jam, 85% pada saat penggunaan 2 jam, 74% pada saat penggunaan 3 jam, 58% pada saat penggunaan 4 jam dan 56% pada saat penggunaan selama 5 jam. Sehingga efisiensi total yang dikerjakan panel surya yang di dapat sebesar 71% dan kapal bergerak dengan baik. Tegangan, arus, daya listrik dan Efisiensi kapal yang dihasilkan dipengaruhi oleh besar kecilnya suhu dari panas matahari, jika suhu panas matahari tinggi maka efisiensi yang dihasilkan tinggi begitu juga sebaliknya.

Kegiatan pelatihan P2M ini merupakan kegiatan pelatihan aplikasi EBT (Energi Baru Terbarukan) yang dimotori oleh para Dosen dan mahasiswa STT-PLN di bidang Teknik Elektro. Pelatihan ini berguna untuk melatih siswa-siswi yang duduk dibangku sekolah menengah mengenai lampu penerangan rumah tangga serta daerah-daerah terpencil di Indonesia. Pelatihan diadakan di SMA Pancaran Berkat, Jakarta yang berlokasi di Grogol, Jakarta Barat. Tim P2M memberikan paparan tentang bagaimana merencanakan rancang bangun dan memasang solar home panel di atas atap rumah di atas bangunan menggunakan tiang dan menjelaskan fungsi kerja serta manfaatnya didalam kehidupan masyarakat. Energi surya merupakan energi alternatif yang memiliki potensi besar di Indonesia. Energi terbarukan ini telah dikembangkan dengan metode fotovoltaik yang secara umum dikenal sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik. Perencanaan pembangunan terdiri dari jumlah daya yang dibutuhkan dalam pemakaian sehari-hari, berapa besar arus yang dihasilkan solar cell panel (dalam Ampere Hour) menggunakan Solar Home System (SHS) untuk rumah tinggal sederhana. Hasil dari pemaparan Solar Home System para siswa-siswi antusias mendengar dan mendapat pengetahuan baru mengenai Energi Baru Terbarukan khususnya energi surya. Selain itu SMA Pancaran Berkat sebagai mitra mendapat nilai tambah kerja sama dengan perguruan tinggi, dalam hal ini STT-PLN.

Salah satu sumber energi terbarukan yang banyak tersedia di Indonesia adalah energi matahari. Energi matahari dapat dikonversikan menjadi energi listrik melalui konversi langsung sel-surya. Metode konversi energi matahari menjadi energi listrik disebut dengan sistem pembangkit listrik tenaga surya (matahari). Energi yang dihasilkan pembangkit listrik tenaga surya dapat dipergunakan untuk menggerakkan pompa air. Kegiatan pengabdian pada masyarakat ini bertujuan untuk memberikan edukasi dan implementasi pemasang­an pompa air irigasi bagi masyarakat Desa Karang Rejo Kecamatan Negeri Katon Kabupaten Pesawaran Provinsi Lampung. Pemilihan didasarkan atas terjadinya kekeringan yang mengakibatkan gagal panen padi masyarakat Desa Karang Rejo pada tahun 2019 yang diakibatkan curah hujan yang sangat rendah. Sistem Pompa air tenaga surya yang dikembangkan menggunakan panel sel surya berkapasitas 200 WP. Baterai dengan kapasitas total 90 AH dipergunakan untuk menyimpan energi listrik yang dihasilkan dan dipergunakan untuk menyuplai daya ke pompa air DC berdaya 60 Watt. Hasil pengujian memperlihatkan pompa mampu menyuplai air sebesar 29 liter per menit dengan head 4 meter.

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa seberapa besar kapasitansi listrik panel surya berlapis tabir surya/Titanium dioksida dan pasta gigi dengan menggunakan ekstraksi Daun. Prosedur penelitian dengan menggunakan dua kaca (masing-masing 8x8,5 cm) dibuat panel (12 Sel Suryaà24x34 cm), satu kaca (elektroda primer) dilapisi tabir surya dan pasta gigi sebagai kaca konduktif, ekstraksi daun, air jeruk nipis/ buah cerme dan Betadine (Iodine 10%) sebagai penghantar listrik serta kaca yang lain dilapisi grafit sebagai elektroda counter, kemudian diukur besar kapasitansinya. Variasi data yang digunakan yaitu ukuran panel dan lama penyinaran. Panel surya tersebut akan direncanakan diaplikasikan ke lampu 5-40 W dengan perantara Power Inverter 150 W, Solar Charge Controller dan Aki basah (12V, 5Ah). Besar kecil kapasitansi serta arus yang keluar dari panel surya bergantung pada ukuran panel dan lama penyinaran ke panel dan variasi tegangan aki basah, kemudian diharapkan rencana penelitian ini memperoleh arus besar sehingga keluaran daya AC (lampu) terakomodasi sesuai kapasitas panel surya.

Makalah ini telah dipresentasikan dalam Seminar Nasional Energi (SNE) 2010, di Kampus Unpad Jatinangor 8 November 2010. Energi listrik merupakan energi yang sangat dibutuhkan oleh manusia dalam melakukan aktifitas sehari-hari,sehingga menjadi bagian yang penting dalam menunjang kehidupan manusia. Energi listrik selain dapatmeningkatkan kualitas hidup, juga dapat mempertinggi produktifitas usaha. Indonesia merupakan negara yangbanyak memiliki pulau serta pegunungan dimana sebagian daerah-daerah tersebut merupakan daerah yang terpencil dan tidak mendapat pasokan energi listrik yang memadai. Selain itu, pasokan energi listrik tidak bisa mengimbangi kebutuhan konsumen karena kebergantungan terhadap bahan bakar minyak yang jumlahnya semakin menyusut. Di lain pihak, upaya mengurangi emisi polutan menjadi bagian dari tujuan pembangunan di abad milenium kedua ini. Untuk mengatasi hal tersebut, pemerintah berupaya melakukan program percepatan pencapaian rasio elektrifikasipedesaan dan pemanfaatan energi terbarukan sebagai sumber energi listrik. Salahsatu bentuk energi terbarukanadalah energi matahari dan pemanfaatannya menggunakan sel surya sebagai konverter energi matahari menjadi energi listrik. Dewasa ini, masalah utama sel surya adalah efisiensi konversi energinya yang relatif masih rendah. Dalam makalah ini akan diuraikan hasil penelitian kami tentang pembuatan prototipe sistem penjejak matahari untuk mengoptimalkan penyerapan energi matahari oleh sel surya. Sistem yang dibangun tersusun oleh sensor cahaya, mikrokontroler sebagai pengendali utama, motor DC sebagai penggerak sel surya, dan panel surya. Dari hasil pengujian diamati bahwa panel surya yang disertai dengan sistem penjejak matahari memberikan keluaran energi listrik relatif lebih tinggi dibandingkan dengan panel surya yang statis.

Sistem pembangkit listrik hybrid (sel surya dan diesel generator) merupakan salah satu alternatif solusi dari dampak negatif sistem pembangkit konvensional pada kapal – kapal di Indonesia. Penggunaan sistem pembangkit listrik hybrid ini dapat mendukung pengembangan teknologi kapal ramah lingkungan, ketika isu global warming semakin marak. Manfaat penerapan sistem pembangkit listrik hybrid adalah pengurangan konsumsi bahan bakar generator sekaligus pengurangan emisi gas buang dari kapal. Pemilihan sistem hybrid dengan tenaga surya disebabkan potensi sinar matahari Indonesia yang melimpah. Pada penelitian ini menggunakan metode analisis secara teknis dan ekonomis untuk melakukan perancangan sistem pembangkit listrik hybrid (sel surya dan diesel generator). Analisis teknis dan ekonomis dilakukan menggunakan objek penelitian kapal tanker MT. Gunung Geulis dengan membandingkan pembangkit listrik sistem hybrid dengan sistem konvensional yang saat ini banyak digunakan pada kapal – kapal di Indonesia. Dari hasil penelitian, penerapan pembangkit listrik sistem hybrid pada kapal MT. Gunung Geulis menghasilkan penghematan konsumsi bahan bakar sebesar 15,5 % per tahun bila dibandingkan dengan penggunaan sistem pembangkit listrik konvensional. Oleh karena itu, akibat kenaikan biaya investasi dan pengurangan biaya operasional pada sistem pembangkit listrik hybrid bila dibandingkan dengan sistem konvensional, maka break event point dapat tercapai pada tahun ke 3,69 atau setara dengan nilai nominal biaya total sebesar Rp 23.980.000.000,00 atau $ 1.803.007,52.

Penggunaan kumpulan lensa cembung meningkatkan intensitas berkas cahaya matahari. Lensa cembung baik yang disusun secara mendatar maupun secara melengkung dan diletakkan diatas panel sel surya pada jarak 15 cm dibawah lensa mampu menaikkan daya keluaran sel surya.lensa cembung yang disusun secara mendatar dapat menaikkan daya keluaran sel surya diatas 25% sedangkan lensa yang disusun secara melengkung mampu menaikkan daya keluaran diatas 50 %. Jadi penggunaan lensa cembung dapat memaksimalkan daya keluaran sel surya.

Tidak dipublikasikan karena tidak ada lembar persetuan akses dan pernyataan tidak plagiat Buah bet merupakan bahan organik yang di dalamnya mengandung antosianin. Kandungan antosianin tersebut dapat bermanfaat sebagai pembuatan prototipe Dye Sensitized Solar Cell (DSSC). Dalam pembuatan Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) ini terdiri dari sepasang substrat kaca berlapis TCO (Transparent Conducting Oxide) yang berperan sebagai elektroda dan counter elektroda. Pada elektroda dideposisikan lapisan nanokristal TiO2 berpori berfungsi sebagai fotoanoda, dan disensitisasi dye antosianin berfungsi sebagai fotosensitizer sel surya. Sedangkan untuk counter elektroda dideposisi menggunakan lapisan karbon. Kedua elektroda kemudian disusun dengan struktur sandwich yang dipisahkan oleh elektrolit redoks (I-/I3-). Dalam penelitian ini Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) direndampada larutan ekstrak buah bet dengan variasi pH larutan yang berbeda yaitu pada pH 1.5, pH 2.5, pH 3.5, dan pH 4.5 serta pH 5.5. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) pada perendaman larutan antosianin buah bet pH 3.5 memiliki hasil keluaran yang paling tinggi yaitu diperoleh arus pendek (Isc) sebesar 32 μA, pada tegangan terbuka (Voc) diperoleh sebesar 588 mV dan besar rapat arus sebesar 14,2 μA/cm2 pada luasan 15 mm x 15 mm serta nilai efisiensi konversi sel surya mencapai 5,67 x10-3 %.

Sel surya sebagai penghasil energi listrik dari sinar matahari secara langsung saat ini masih memberikan daya keluaran yang relative kecil. Diperlukan panel sel surya yang luas untuk mendapatkan daya besar. Dilakukan metode meningkatkan daya keluaran sel surya dengan tidak menambah luas permukaan panel sel surya. Peningkatan dilakukan dengan menambahkan perangkat pengumpul berkas sinar matahari dari kumpulan lensa cembung yang disusun secara mendatar. Pengumpul berkas sinar matahari terdiri dari 30 lensa dengan panjang fokus 30 cm. Dengan cara ini didapatkan daya keluaran dari panel sel surya yang digunakan mengalami peningkatan. Pada penelitian ini didapatkan peningkatan daya keluaran dari panel sel surya yang digunakan sebesar 26,67%.

Sel surya merupakan energy alternatif yang sangat berpotensi untuk dikembangkan. Salah satu jenis sel surya adalah sel surya organic yang menggunakan elektrolit sebagai medium transport muatan dan dye sebagai penyerap sinar matahari. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi lama perendaman dalam dye hasil ekstraksi teh hitam dan tinta sotong terhadap efisiensi sel surya dan mengetahui efisiensi sel surya tersensitisasi dye dengan menggunakan kaca TCO. Pembuatan Dye-sensitized solar cell (DSSC) diawali dengan menyiapkan elektroda yang dibuat dari nanokristal TiO2 yang dilapiskan pada substrat kaca konduktif, yang kemudian direndam dalam dye. Sedangkan elektroda lawan dibuat dengan cara melapiskan grafit pensil pada kaca konduktif. Sel surya dibentuk dengan struktur sandwich dimana dua substrat kaca konduktif mengapit komponen- komponen dari DSSC. Lama perendaman sel surya dalam dye mempengaruhi voltase dan arus keluaran. Daya dan efisiensi maksimum yang dihasilkan menggunakan dye teh hitam sebesar 8,85 x 10-8 W dan 8,5 x 10-3 %. Sedangkan daya dan efisiensi maksimum yang dihasilkan menggunakan dye tinta sotong sebesar 23,4 x 10-8 W dan 23,19 x 10-3 %.

Efisiensi sel surya dapat ditingkatkan dengan mengurangi rekombinasi pada permukaan belakang dari sel surya. Salah satu strategi yang dapat digunakan untuk mengurangi rekombinasi pada permukaan belakang adalah dengan mengurangi konsentrasi pembawa muatan minoritas di bagian permukaan belakang sel surya. Kondisi ini dapat dicapai dengan membuat lapisan boron p+ pada permukaan belakang sel surya yang memiliki konsentrasi lebih tinggi daripada basis dan memiliki tipe doping yang sama, dikenal sebagai lapisan boron -back surface field (B-BSF). Saat ini berdasarkan kecenderungan eksperimental, didapatkan bahwa peningkatan konsentrasi doping dan ketebalan lapisan B-BSF akan meningkatkan efisiensi sel surya. Akan tetapi, pada proses fabrikasi B-BSF eksperimental, ditemukan bahwa meningkatkan ketebalan lapisan BSF sangat sulit dan meningkatkan biaya. Oleh karena itu diperlukan studi untuk menganalisis sampai batas mana usaha untuk meningkatkan ketebalan lapisan BSF secara eksperimental dapat memberikan peningkatan nilai efisiensi yang memadai untuk digunakan pada industri sel surya di masa depan. Pada penelitian ini telah dilakukan analisis secara simulasi, pengaruh ketebalan dan konsentrasi lapisan boron BSF terhadap efisiensi pada sel surya berbasis wafer silikon monokristal. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak PC1D. Simulasi dilakukan pada wafer 300 mikron dengan doping dasar tipe-p 1,50x1016/cm3 dan emitter tipe-n dengan ketebalan 1,56 mikron dan konsentrasi doping 7,5x1018/cm3 yang memiliki efisiensi 16,30%.Hasil simulasi menunjukkan bahwa secara umum semakin tebal lapisan boron p+ dan semakin tinggi konsentrasi dopingnya, efisiensinya akan semakin meningkat. Pengecualian terdapat pada ketebalan lapisan diatas 220 mikron dan konsentrasi diatas 1,26x1019/cm3. Hasil ini sesuai dengan kecenderungan eksperimental dan memprediksikan bahwa kecenderungan ini akan berlanjut sampai nilai ketebalan lapisan BSF yang sangat ekstrim. Akan tetapi ditemukan bahwa laju peningkatan efisiensi terhadap peningkatan ketebalan lapisan BSF mengalami penurunan secara signifikan setelah ditingkatkan melebihi ketebalan 20 mikron. Selanjutnya optimasi dilakukan untuk memaksimalkan efisiensi sel surya terhadap variasi dari ketebalan dan konsentrasi. Ditetapkan tiga pembatas yakni konsentrasi doping, ketebalan lapisan dan peningkatan efisiensi marjinal terhadap peningkatan ketebalan lapisan. Untuk konsentrasi doping NBSF dibatasi 1017/cm3≤NBSF≤1020/cm3 dan ketebalan lapisan WBSF dibatasi sampai 20 mikron. Sebagai pertimbangan kompromi antara usaha untuk peningkatan efisiensi dan kemudahan dalam pembuatan lapisan BSF, ditetapkan bahwa nilai optimum harus memberikan peningkatan efisiensi marjinal terhadap peningkatan ketebalan lapisan lebih besar atau sama dengan 0,01%/mikron. Optimasi matematis dilakukan dengan metode brute force search. Berdasarkan hasil optimasi, direkomendasikan untuk meningkatkan ketebalan lapisan boron hingga 20 mikron dan meningkatkan konsentrasi sampai 3,40x1018/cm3. Apabila rekomendasi desain dapat dipenuhi, efisiensi sel surya dengan boron p+ dapat ditingkatkan hingga 17,58%.

Upaya pengembangan sel surya organic sebagai solusi alternatif krisis energi dunia merupakan hal yang perlu dan penting untuk dilakukan, mengingat sumber energi sel surya yang melimpah dan terbarukan. Salah satu bahan penyusun sel surya adalah semikonduktor TiO2 sebagai transport pembawa muatan. Struktur kristal yang cocok digunakan adalah anatase karena memiliki ukuran pori yang kecil dan bersifat fotoaktif. Pada penelitian ini dikarakterisasi bahan TiO2 yang akan digunakan sebagai bahan semikonduktor dalam sel surya pewarna menggunakan difraksi sinar X dan dianalisa menggunakan program match. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa TiO2 memiliki fase anatase dan ukuran kristalnya 2.6 nm. Ukuran kristal yang berukuran nano dapat memaksimalkan penyerapan pewarna sehingga dapat meningkatkan efisiensi sel surya.

Pengembangan bahan polimer elektronik untuk aplikasi sel surya terus dilakukan meskipun memiliki efisiensi konversi tidak sebaik sel surya dari bahan silikon. Keuntungan utama dari produksi devais berbahan dasar polimer organik adalah memiliki biaya produksi yang rendah.Pada penelitian ini telah dibuat sel surya TiO2 nanokristal dengan menggunakan dye dari bahan eosin Y dengan metode sol gel spin coating. Kemampuan sel surya tersebut telah diuji dengan menganalisis karakteristik arus tegangan di bawah pengaruh penyinaran dengan intensitas 4,45808 x 10-4 watt/cm2. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa sel surya dengan luas area 0,6 cm2 memiliki effsiensi 0,0177 %, Isc 1,08 x 10-3 mA/cm2 dan Voc 71 mV untuk waktu dipping 20 menit.

Intensitas cahaya yang menyinari permukaan sel surya meningkatkan temperatur permukaan sel surya. Peningkatan temperatur meningkatkan daya keluaran sel surya dan didapatkan hubungan yang linier antara temperatur dan daya keluaran sel surya. Daya keluaran sel surya berbanding lurus dengan temperatur permukaan panel sel surya dan didapatkan peningkatan daya keluaran sebbesar 0,4377 per derajat celcius.