Dasar-dasar Fotovoltaik
Salah satu alat untuk mengubah energi surya secara langsung menjadi energi listrik adalah sel surya “fotovoltaik”. Fotovoltaik berasal dari kata Foto dan Volta. Foto digunakan untuk mewakili efek kerja pancaran sinar (bahasa Yunani ; Photos = Cahaya), sedangkan Volta adalah nama seorang ilmuwan dalam bidang listrik, dan biasa digunakan untuk menyatakan tegangan listrik (Volt). Dengan demikian fotovoltaik dapat diartikan sebagai suatu proses pembangkitan energi listrik dengan memanfaatkan sinar atau cahaya matahari.
Sel surya fotovoltaik tersebut pada dasarnya merupakan suatu diode semikonduktor yang bekerja menurut suatu proses tak seimbang (non equilibrium process) dan berazaskan efek fotovoltaik. Pada proses tersebut, sebuah sel surya dapat menghasilkan tegangan antara 0,5 sampai 1,0 volt, tergantung pada intensitas cahaya dan zat semikonduktor yang digunakan.
Dalam penggunaannya, sel-sel surya tersebut dibuat dalam bentuk modul yang dikenal dengan nama modul fotovoltaik. Modul tersebut terbuat dari kaca penutup yang terdiri dari rangkaian sel-sel surya yang dihubungkan secara seri dan paralel, tergantung dari tegangan dan arus kerja yang dikehendaki. Rangkaian sel tersebut dilindungi oleh suatu enkapsulasi antara kaca “tempered” dan lapisan bagian belakang yang kuat yang terbuat dari resin serta diperkokoh dengan kerangka baja yang tahan karat (stainless steel) atau aluminium.
Modul fotovoltaik mempunyai ukuran yang bermacam-macam. Bisa mencapai 78 cm x 144 cm tergantung pada ukuran dan bentuk masing-masing sel surya yang diinginkan, misalnya bentuk bulat atau bujursangkar dengan diameter 3 inchi atau 4 inchi. Daya puncak yang dihasilkan per-modul dapat mencapai 50 watt.
Sistim Listrik Tenaga Surya
Dalam penyediaan tenaga listrik baik didaerah terpencil (pedesaan) maupun perkotaan, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan, diantaranya kehandalan alat pembangkit tenaga listrik, derajad kesukaran pengoperasian dan pemeliharaan, pengelolaan pengoperasian, serta biaya pengadaan dan pengoperasiannya.
Berkaitan dengan hal tersebut, maka terdapat dua macam sistem dalam memanfaatkan teknologi fotovoltaik untuk mensuplai energi listrik baik di daerah terpencil maupun di kawasan perkotaan, yaitu :
1. Sistem Individual atau “Home system”;
2. Sistem Jaringan mini atau “Small network”
Pada sistem pertama (Individual), dilakukan dengan menyediakan alat pembangkit listrik secara sendiri-sendiri, yang berarti satu perangkat modul fotovoltaik hanya dapat digunakan untuk satu unit rumah saja. Sistem kedua (jaringan mini) dilakukan dengan membangun jaringan listrik tenaga surya mini yang berfungsi untuk mendistribusikan listrik yang dibangkitkan oleh modul-modul yang berada pada suatu lokasi tertentu ke rumah-rumah.
Pada sistem individual, kondisi kelebihan beban hanya akan mematikan arus listrik pada rumah yang menggunakan tenaga listrik secara berlebihan saja, sedangkan rumah-rumah lainnya tidak akan terpengaruh. Oleh sebab itu, sistem individual ini lebih direkomendasikan baik untuk diterapkan di daerah terpencil maupun untuk skala rumah tangga di perkotaan.
Perangkat dan Instalasi Listrik Tenaga Surya
Perangkat Listrik Tenaga Surya terdiri dari komponen-komponen sederhana yang menggunakan teknologi fotovoltaik. Komponen-komponen tersebut adalah sebagai berikut :
1. Modul surya
2. Alat pengatur (controller)
3. Baterai atau akki
4. Lampu TL
5. Stop kontak
6. Saklar, kabel, dan lain lain
Pada modul surya terjadi proses konversi energi matahari menjadi energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan melalui modul surya tersebut disimpan di dalam baterai atau akki atau dapat langsung digunakan baik untuk kepentingan penerangan maupun langsung menyatu dengan peralatan elektronik (radio, televisi, dan sebagainya). Energi yang tersimpan dalam akki dimaksudkan untuk dipergunakan pada malam hari. Pengatur atau controller digunakan untuk keluar masuknya arus listrik ke dalam akki serta dari akki ke beban, yang sekaligus untuk mengurangi kerusakan akki sebelum waktunya akibat pembebanan berlebihan maupun kelebihan pengisian. Konsumsi energi listrik masyarakat untuk kepentingan penerangan, radio dan TV hanya berkisar antara 80-150 Wh perhari. Sementara satu modul fotovoltaik mampu memproduksi hingga 260 Wh perhari. Dengan rangkaian sistem yang sederhana, perangkat sistim listrik tenaga surya ini mudah dipasang dan mudah dioperasikan.
Untuk kalangan perkotaan, jika listrik tenaga surya digunakan sebagai energi pengganti apabila listrik PLN mengalami gangguan, maka instalasinya dapat diatur sedemikian rupa sehingga mudah untuk disambungkan dengan akki apabila terjadi pemadaman listrik PLN. Jika listrik tenaga surya digunakan bersamaan dengan listrik PLN, misalnya hanya untuk penerangan, maka instalasi untuk penerangan tersebut dipasang tersendiri langsung dari akki, sedangkan instalasi listrik PLN untuk kepentingan lainnya (seterika, TV, AC, atau perangkat elektronik lainnya) dibuat jaringan tersendiri.
.jpg)
Perawatan Listrik Tenaga Surya
Sistem listrik tenaga surya tidak memerlukan perawatan ekstra, namun demikian, untuk menjaga kehandalan sistem perlu adanya perawatan ringan, diantaranya :
- Dianjurkan untuk membersihkan modul setahun sekali, walaupun air hujan yang membasahi modul surya secara otomatis membersihkan modul tersebut dari debu. Adanya debu pada permukaan modul dapat menghalangi/ mengurangi energi yang diterima modul dari matahari.
- Menambahkan air aquadest pada baterai, yang dilakukan tiga bulan sekali. Penambahan ini dilakukan untuk mengganti larutan elektrolit yang menguap karena udara di sekitarnya.
Artikel Terkait