KTI sel surya

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia sebagai suatu negara dengan luas daratan hampir dua juta

km, berada di zona khatulistiwa dengan memiliki iklim yang tropis. Iklim

tropis ini dipengaruhi oleh letak geografis Indonesia yang berada pada

posisi 6º LU – 11º LS dan 95º BT - 141º BT dan memiliki periode penyinaran

matahari lebih dari 6 jam per hari atau sama dengan 2.400 jam per tahunnya.

Kemudian didukung pula oleh intensitas penyinaran energi matahari di

Indonesia sebesar 0.6 − 0.7 kW/m2. .(Sumber: Manan, Saiful.2010)

Intensitas penyinaran matahari terbesar berada di kawasan Indonesia

bagian tengah dan timur. Sebagai contoh yaitu bagian timur pulau Jawa

dengan intensitas penyinaran sebesar 4,5 kWh/m2 /hari dengan variasi

bulanan sekitar 10% (Sumber: Sugiyarto.2006);. Berdasarkan data ini maka

dipilihlah wilayah Pasuruan sebagai fokus utama daerah untuk aktivasi sel

surya dan pengembangan optimalnya.

Kota Pasuruan secara geografis terletak antara 7 - 33 LS dan 112 -

28 BT. Kota Pasuruan di sebelah utara berbatasan dengan Selat Madura,

sebelah timur berbatasan dengan Kecamatan Rejoso Kabupaten Pasuruan.

Sedangkan sebelah barat berbatasan dengan Kraton dan sebelah selatan

berbatasan dengan Kecamatan Pohjentrek Kabupaten Pasuruan. Luas

wilayah Kota Pasuruan 35,92 Km2. Wilayah geografis Pasuruan

membuatnya menjadi daerah yang memiliki faktor pendukung yang cukup

berpengaruh dalam penerapan dan pengaplikasian teknologi sel surya.

Pasuruan memiliki sektor industri berskala kecil yang dalam proses

produksinya banyak bergantung kepada pemakaian bahan bakar fosil dan

listrik konvensional. Sedangkan untuk sektor pertanian, Pasuruan memiliki

Aktivasi Sel Surya Sebagai Energi Sampingan di Wilayah Pasuruan, Jawa Timur

komoditi unggulan seperti kacang mete sebesar satu ton dan buah kelapa

sebesar 57 ton. Pemasukan dari kedua sektor produksi tersebut ditambah

dengan pemasukan dari sektor perhotelan, komunikasi, dan transportasi,

adalah sebesar 1.359.672.142 (dalam jutaan rupiah) (sumber: BKPM. 2010).

Melihat dari kondisi ketergantungan masyarakat Pasuruan dengan

pamakaian bahan fosil dan distribusi listrik konvensional, bepengaruh

terhadap menipisnya ketersediaan bahan bakar fosil Indonesia dan

meningkatnya pasokan listrik yang harus didistribusikan PLN Jawa Timur

kepada masyarakat Pasuruan. Padahal sudah diketahui secara luas bahwa

bahan bakar fosil merupakan sumber daya alam yang membutuhkan waktu

lama untuk diperbaharui dan efek negatifnya terhadap lingkungan juga

sangat besar. Belum lagi ketergantungan terhadap penggunaan listrik

konvensional yang semakin lama semakin meningkat. Berdasarkan data

terakhir PLN Jawa Timur, dengan jumlah pelanggan sebanyak 447.887,

masyarakat Pasuruan membutuhkan jumlah daya (VA) sebesar 729.747.031

W dan jumlah KWH sebesar 1.912.310.601 (sumber: PT. PLN, 2009).

Ketidakseimbangan antara jumlah pasokan listrik yang disediakan oleh PLN

Jawa Timur dengan peningkatan jumlah konsumsi masyarakat Pasuruan

memberikan masalah baru bagi kedua belah pihak. Masalah ini berkaitan

dengan pihak PLN yang melakukan pemadaman bergilir di wilayah

Pasuruan dan pihak masyarakat yang merasa dirugikan karena pihak PLN

dianggap tidak memberikan pelayanan yang optimal dan maksimal sehingga

menghambat aktifitas kegiatan mereka. Kedua masalah ini dapat

berpengaruh terhadap penurunan pendapatan daerah dan devisa negara.

Seperti yang telah disinggung sebelumnya, letak geografis, iklim dan

kondisi wilayah Pasuruan menjadikan wilayah ini memiliki potensi besar

untuk aktivasi sel surya dan pengembangan optimal sebagai energi

sampingan dalam membantu masyarakat Pasuruan mengurangi

ketergantungannya terhadap pemakaian bahan bakar fosil dan listrik

konvensional.


Aktivasi sel surya ini dapat membantu mengurangi pemakaian bahan

bakar fosil dalam kegiatan pembakaran dan pengeringan yang dilakukan

pada sektor pertanian. Penggunaan bahan bakar fosil yang berlebih ini akan

berdampak negatif terhadap ketersediaan cadangan sumber daya alam tak

terbarukan di Indonesia. Selain itu, hal tersebut juga akan berpengaruh

terhadap meningkatnya RAPBN untuk membiayai impor bahan bakar fosil

negara. Kegiatan yang sebelumnya bergantung pada ketersedian bahan

bakar fosil (sebagai contoh: bensin dan minyak tanah) diharapkan dapat

berkurang secara bertahap melalui aktivasi sel surya ini.

Aktivasi sel surya juga dapat membantu mengurangi ketergantungan

dalam pemakaian listrik konvensional dalam hal penyediaan sumber energi

listrik. Sumber listrik yang selama ini didistribusikan ke masyarakat berasal

dari pengolahan energi tekanan air dan gas, pembakaran batu bara, dan

minyak bumi. Keterangan tersebut membuktikan bahwa sebagian besar

pasokan listrik di dapat dari pengolahan energi tak terbarukan. Maka sama

seperti paragraph sebelumnya, hal ini akan berpengaruh terhadap

peningkatan RAPBN Indonesia. Aktivasi sel surya untuk saat ini memang

belum meningkat fungsinya menjadi suatu sumber energi alternatif karena

tingkat efisiensinya dipandang dari sisi ekonomis, namun mengingat

manfaat dari pemakaiannya, jenis sumber energi yang diperoleh untuk

pelaksanaan aktivasi teknologi, sel surya ini dan tingkat efek negatif bagi

lingkungan yang mendekati 0%, maka optimalisasi sel surya ini akan sangat

berpengaruh terhadap penghematan sumber energi dan peningkatan

pendapatan daerah Pasuruan. Aktivasi ini juga dapat mengurangi masalah

pemadaman listrik yang seringkali terjadi di daerah Pasuruan.

Beberapa keuntungan yang diperoleh dari penggunaan sumber energi

matahari di Indonesia melalui aktivasi sel surya:

1. Bebas polusi udara, suara, dan tidak memiliki efek radiasi yang

berbahaya.

2. Sebagai alternatif bahan bakar fosil yang bersih.

3. Matahari memiliki persediaan sumber energi tak terbatas.


4. Energinya dapat disimpan.

5. Tidak meningkatkan efek Global Warming.

6. Dapat menjangkau hingga ke pelosok daerah, karena tidak memerlukan

transmisi dan transportasi energi.

7. Biaya yang dibutuhkan dalam proses produksi dapat diperkecil dengan

pemanfaatan bahan baku silikon yang banyak terdapat di sekitar

perairan Jawa.

8. Mendukung kebijakan pemerintah terkait dengan Kyoto Protocol to the

United Nations Framework Convention on Climate Change (Kyoto,

Japan. 16 Februari 2005) dan Perjanjian Climate Change di Nusa Dua,

Bali pada tahun 2007 lalu.

9. Melalui perawatan yang teliti, umur peggunaan sel surya ini dapat

mencapai 20 tahun.

10. Dapat dibuat secara sederhana dengan system transmisi yang tidak

terlalu rumit (SHS/ Solar Home System).

Mengingat bahwa energi matahari merupakan jenis energi terbarukan

dengan potensi besar, maka diharapkan aktivasi sel surya sebagai sumber

energi sampingan dapat dimaksimalkan berkaitan dengan peningkatan devisa

negara dan perbaikan sumber daya alam yang kian lama kian kritis

kondisinya.

1.2 Perumusan Masalah

1. Apakah maksimalisasi penggunaan sel surya dapat dicapai melalui

pemanfaatan letak geografis dan iklim Indonesia?

2. Daerah mana yang memiliki efisiensi tertinggi dalam penempatan sel

surya di sekitar pulau Jawa dan Bali ?

3. Bagaimana proses produksi dan pengaplikasian sel surya ?

4. Hal apa saja yang dapat mengoptimalkan penyerapan sel surya?

5. Bagaimana pengaruh penggunaan sel surya, sebagai energi sampingan,

terhadap lingkungan?


1.3 Gagasan

1.3.1 Aplikasi Sel Surya Sebagai Sumber Energi Sampingan

Suatu gelombang yang timbul akibat adanya medan listrik dan

medan magnet disebut gelombang elektromagnet. Panca indera

manusia dapat menangkap cahaya dengan panjang gelombang yang

berkisar antara 300 – 700 nm (nanometer). Gelombang elektomagnet

telah dipelajari dan dimanfaatkan manusia sejak dahulu kala. Namun

pemahaman mengenai gelombang ini sendiri baru dapat dianalisis

oleh oleh para ilmuwan sekitar abad 10.

Aplikasi gelombang elektromagnet berkembang sejalan dengan

pemahaman illmuwan mengenai gelombang itu sendiri. Melalui

pemikiran mereka para ilmuwan tersebut, telah memberikan

kontribusi yang besar dalam pemanfaatan gelombang elektromagnet

dalam kehidupan sehari-hari Berikut merupakan nama beberapa

ilmuwan yang berperan penting dalam perkembangan teori yang

berkaitan dengan gelombang, seperti;

a. Isaac Newton dengan Hypothesis of Light.

b. Christian Huygens dengan teori rambat gelombang.

c. Faraday dengan teori elektromagnetisme.

d. Max Planck dengan teori kuantum.

e. Sedangkan Albert Einstein dan Louis de Broglie dengan

teori dualitas partikel-gelombang

Sel surya dapat diaplikasikan ke dalam kehidupan sehari – hari

dengan banyak cara. Salah satunya yang akan dibahas di sini adalah

aplikasi sel surya dengan kapasitasnya sebagai energi sampingan

yang berfungsi sebagai alternative cara untuk penghematan energi.

1.3.2 Maksimalisasi Efisiensi Sel Surya Melalui Pemanfaatan Letak

Geografis dan Iklim Wilayah Pasuruan

Maksimalisasi efisiensi sel surya di wilayah Pasuruan dapat

ditelaah melalui dua focus bahasan. Fokus bahasan tersebut adalah

tingginya tingkat intensitas cahaya sebagai sumber energi yang akan


dimanfaatkan dan unsur silikon yang menjadi material utama dalam

pembuatan sel surya.

Pertama, berdasarkan letak geografis, Indonesia yang terletak di

garis khatulistiwa memiliki tingkat intensitas penyinaran matahari

yang tinggi yakni 0.6 − 0.7 kW/m2.(Sumber: Manan, Saiful.2010).

Menurut data yang di dapat dari ITB Central Library, dengan

menggunakan model SMARTS, di dapat perkiraan rata – rata daya

listrik yang diperoleh bila daerah Pasuruan dipasangi satu modul sel

surya yakni, 86.01 W. Sebagai perbandingan, daerah Sierre, Italia

yang juga dipasangi satu modul sel surya hanya mengahasilkan 55 W

(sumber: Tamamadin, Mamad. 2008). keterangan ini semakin

menguatkan alasan bahwa negara beriklim tropis berpotensi lebih

besar dalam penggunaan sel surya dibandingkan dengan negara

beriklim subtropics. Hal ini yang menjadi keuntungan utama dalam

pembangunan dan peningkatan sector produksi dan konsumsi sel

surya di Pasuruan.

Kedua, unsur silikon yang menjadi bahan utama dalam

pembuatan sel surya banyak terdapat di daerah Jawa tepatnya di pantai

selatan. . “Indonesia berpotensi besar untuk membuat sel sendiri,

mengingat kandungan pasir silika yang masih banyak tetapi

dibutuhkan investor yang mau menanamkan modalnya di industri hilir

ini. Selain Langkat, pantai selatan Jawa juga mengandung potensi

pasir silika yang bisa digarap. Selama ini, pasir silika hanya

diproduksi untuk keramik dalam negeri. Terlebih lagi banyak negara-

negara maju yang mengincar pasir silika di Indonesia untuk PLTS”,

kata Direktur Jenderal Industri Alat Transportasi dan Telematika

Departemen Perindustrian Budi Darmadi, ketika membuka Workshop

Nasional Solar Energi di Departemen Perindustrian, Jalan Gatot

Subroto, Jakarta, Senin 17 November 2008.


1.3.3 Kontribusi Sel Surya dalam Perbaikan Sektor Perekonomian

Wilayah Pasuruan

Energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian tujuan

sosial, ekonomi, dan lingkungan untuk pembangunan berkelanjutan,

serta merupakan pendukung bagi kegiatan ekonomi nasional.

Penggunaan energi di Indonesia meningkat pesat sejalan dengan

pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk. Sedangkan, akses

ke energi yang andal dan terjangkau merupakan pra-syarat utama

untuk meningkatkan standar hidup masyarakat. Untuk memenuhi

kebutuhan energi yang terus meningkat tersebut, dikembangkan

berbagai energi alternatif, di antaranya energi terbarukaan. Potensi

energi terbarukan, seperti: biomassa, panas bumi, energi surya, energi

air, energi angin dan energi samudera, sampai saat ini belum banyak

dimanfaatkan, padahal potensi energi terbarukan di Indonesia

sangatlah besar. Energi surya merupakan salah satu energi yang

sedang giat dikembangkan saat ini oleh Pemerintah Indonesia

mengingat letak georafis dan tipe iklim di Indonesia.

Indonsia sebagai negara tropis yang terletak di garis

khatulistiwa memiliki potensi energi surya yang besar. Dengan

distribusi penyinaran yang cukup besar diharapkan maksimalisasi

pemanfaatan teknologi sel surya juga berkembang secara terarah dan

optimal. Terdapat dua jenis teknologi yang sedang dikembangkan oleh

Indonesia yakni teknologi energi surya fotovoltaik dan teknologi surya

thermal. Teknologi energi surya fotovoltaik terfokus kepada

pemakaian listrik di perumahan dan industri rumah tangga. Sedangkan

teknologi surya thermal lebih terfokus untuk membantu kegiatan

sector pertanian, seperti aplikasinya terhadap peralatan penyuling air

(Solar Distilation/Still) dan pompa air (dengan Siklus Rankine dan

fluida kerja Isopentane).


Kedua jenis teknologi tersebut diharapkan dapat diaplikasikan

dan diterapkan kegunaanya oleh masyarakat Pasuruan untuk

meningkatkan sektor produksi mereka.

1.3.4 Pengenalan Informasi Terkait Teknologi Aplikasi Pemanfaatan

Sumber Energi Terbarukan Disertai Dengan Praktek Kerja

Pembuatan Sel Surya.

Ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) selalu berkembang

setiap detiknya, begitu juga dengan pengetahuan tentang tata cara

penghematan energi yang ada di dunia. Indonesia sebagai salah satu

negara berkembang, belum dapat melakukan peningkatan kualitas

efisiensi energi. Di Indonesia ilmu pengetahuan dan teknologi untuk

menanggulangi krisis energi sudah cukup berkembang tapi karena

beberapa alasan, visi ini tak kunjung terealisasikan. Hal tersebut

terjadi karena beberapa hambatan berikut seperti; keterbatasan biaya

dan fasilitas, sebagai faktor intern, yang membuat para pengembang

tidak bisa melakukan penelitian lebih lanjut untuk mengatasi masalah

ini. Dan kebijakan pemerintah, sebagai faktor ekstern, membuat

terbatasnya pengetahuan yang ada. Informasi terkait tentang

penanggulangan krisis energi di Indonesia tidak terlalu diinfokan

secara luas dan terfokus. Sebagai alasan utama hal ini terjadi karena

pambatasan materi dalam silabus pendidikan yang dibuat oleh

pemerintah, khususnya koordinator bidang pendidikan.

Pemanfaatan sumber tenaga matahari belumlah dikembangkan

di Indonesia. Sebagian besar itu dikarenakan kurangnya pengetahuan

tentang pengembangan sel surya, untuk itu diperlukan pengetahuan

serta praktek kerja yang berkaitan tentang sel surya di tingkat

universitas. Dengan dimasukan program praktikum untuk pembahasan

pembuatan sel surya di dalam silabus pendidikan universitas, mereka

dapat menambah pengetahuan dan melakukan penghematan energi

yang ada. Dengan begitu pengehematan energi di Indonesia dapat

dilakukan secara bertahap dan diharapkan dapat memberikan


kontribusi besar bagi perbaikan kondisi lingkungan global. Adapun

manfaat lainnya yakni meningkatnya penilaian akreditasi universitas

oleh BAN PT dan majunya perkembangan IPTEK Indonesia.

1.3.5 Optimalisasi Penyerapan Sel Surya di Malam Hari

Energy sel surya memang memiliki keuntungan dengan sumber

tenaganya yang dapat diperbaharui yaitu cahaya matahari, namun

bagaimana proses penyerepan sel surya jika sinar matahari tertutup

awan dan pada malam hari. Dengan teknologi yang sudah diterapkan

di USA sel surya dapat melakukan aktifitas dimalam hari Sebuah

konsorsium bernama Solarreserve dapat mengatasi permasalahan sel

surya dengan baik dari segi kehandalan sistem, ekonomi, maupun

keamanan lingkungan. Jawabannya ada pada garam.

Dengan letak daerah Pasuruan yang mendekati garis pantai

maka sumber garam adalah suatu hal yang dapat diperoleh dengan

mudah. Untuk itu sangatlah besar potensi penggunaan Solarreserve.

Solarreserve menggunakan teknologi yang dapat menyimpan energi

panas cahaya matahari di dalam larutan garam mendidih. Proyek

pertama Solarreserve akan menghasilkan listrik 500 MW (dapat

menyediakan listrik sekitar 400 ribu rumah), setara dengan kapasitas

pembangkit listrik berbahan bakar batubara, tapi tidak menghasilkan

gas rumah kaca (sumber: Anonim1. 2008).

Pembangkit listrik yang menggabungkan energi surya dan

larutan garam ini memiliki prinsip kerja hampir serupa dengan

pembangkit listrik tenaga surya di Seville. Di Seville,Spanyol terdapat

ratusan cermin yang memantulkan sinar matahari ke sebuah tower.

Pada tower ini diletakkan tangki besar berisi air. Energi matahari akan

memanaskan air di dalam tanki, lalu menghasilkan uap panas, yang

kemudian disalurkan ke turbin – turbin untuk menghasilkan listrik.

Faktor intensitas cahaya dan banyaknya produksi garam di

daerah Pasuruan membuat Solarreserve berkesempatan besar untuk


dioptimalkan. Dengan begitu sel surya dapat dioptimalkan di siang

hari maupun malam hari.

Gambar 1.1: Pembangkit listrik tenaga surya (thermal) 11 MW di Seville,Spanyol(Foto: www.ens-newswire.com)

1.4 Tujuan dan Manfaat Penulisan

1.3.1 Mengembangkan sel surya menurut kapasitasnya sebagai energi

sampingan.

1.3.2 Mengetahui proses mproduksi dan cara kerja dari sel surya.

1.3.3 Mengetahui faktor – faktor yang mempengaruhi optimalisasi

efesiensi sel surya.

1.3.4 Mengetahui efek penggunaan sel surya terhadap kondisi kualitas

lingkungan.


BAB II

TELAAH PUSTAKA

Teknologi sel surya ditemukan pada tahun 1883 oleh Charles Fritts. Pada

masa itu sel surya menggunakan emas sebagai pelasis semikonduktor selenium

dan memiliki tingkat efesiensi sel surya sebesar 1% (sumber: anonim,

en.wikipedia.2010). Dengan berkembangnya IPTEK dunia para ilmuwan berusaha

mengembangakan sel surya, adapun penelitian-penelitian dilakukan melalui

mempertimbangkan tingkat efesiensi yang lebih besar dan harga produksi yang

relative murah. Cara kerja sel surya mengikuti Prinsip Photoelectric. Prinsip ini

berhubungan dengan energi dalam bentuk foton yang terdapat di dalam cahaya

matahari. Sel surya terbuat dari material semikonduktor yang mengandung unsur

silikon (Si). Unsur silikon ini terdiri dari dua jenis lapisan yang sensitif yakni,

lapisan positif (+) dan lapisan negatif (-). Ketika foton mengenai permukaan sel

surya, yang juga mengandung unsur silikon, elektron-elektronnya akan tereksitasi

dan menimbulkan aliran listrik.

Di antara sumber energi alternatif yang saat ini banyak dikembangkan

seperti turbin angin, pembangkit listrik tenaga air (hydro power) dan lain-lain, sel

surya atau solar cell merupakan salah satu sumber yang cukup menjanjikan di

Indonesia. Energi yang dikeluarkan oleh sinar matahari sebenarnya hanya

diterima oleh permukaan bumi sebesar 69% dari total energi sinar matahari yang

dipancarkan. Suplai energi surya dari sinar matahari yang diterima oleh

permukaan bumi sangat luar biasa besarnya yaitu mencapai 3 x 1024 joule

pertahun, energi ini setara dengan 2 x 1017 Watt. Jumlah energi sebesar itu setara

dengan 10.000 kali konsumsi energi di seluruh dunia saat ini. Dengan kata lain,

dengan menutup 0,1 persen saja permukaan bumi dengan peralatan sel surya yang

memiliki efisiensi 10% (sumber: Anggit. 2009) maka melalui penggunaan sel


surya ini sudah mampu untuk menutupi kebutuhan energi di seluruh dunia saat

ini.

Adapun kendala dari proses penggunaan tenaga surya di Indonesia adalah

besarnya dana produksi yang dibutuhkan, kurangnya minat masyarakat untuk

mengolah informasi yang ada sehingga pada akhirnya mengakibatkan rendahnya

tingkat pengetahuan tentang aplikasi dan perkembangan teknologi sel surya, serta

rendahnya keinginan masyarakat untuk beralih dari jenis sumber energi fosil ke

jenis sumber energi terbarukan.

Jika kita melihat proses pembuatan sel surya dengan mengambil contoh sel

surya silikon yang menempati 90% pangsa pasar sel surya saat ini, maka terlihat

adanya proses produksi yang melibatkan modal besar (high capital), yakni

industri semikonduktor. Industri semikonduktor ini masih merupakan industri

padat modal karena bersandar pada penyediaan dan pembuatan silikon, lebih

tepatnya wafer silikon. Berdasarkan analisis yang dilakukan oleh Barclays

Capital, produksi silikon pada tahun 2010 akan mencapai 138.500 metrik ton atau

13% lebih tinggi dari perkiraan awal. Pabrik pembuatan panel tenaga surya

sekarang juga dinilai lebih efisien dibandingkan dengan kondisinya terdahulu.

Dengan begitu biaya produksi panel tenaga surya diprediksi akan memakan biaya

sebesar US$1 per watt. Estimasi biaya ini lebih kecil US$0,90 dibandingkan

dengan biaya produksi panel tenaga surya pada saat ini (Sumber: Mauludin, M. A.

2009)

Dilihat dari sisi harga, penjualan silikon memiliki pangsa pasar yang

cukup besar. Hal ini terkait dengan keberadaan silikon sebagai unsur kedua

terbanyak di muka bumi setelah oksigen. “Indonesia berpotensi besar untuk

membuat sel sendiri, mengingat kandungan pasir silika yang masih banyak tetapi

dibutuhkan investor yang mau menanamkan modalnya di industri hilir ini. Selain

Langkat, pantai selatan Jawa juga mengandung potensi pasir silika yang bisa

digarap. Selama ini, pasir silika hanya diproduksi untuk keramik dalam negeri.

Terlebih lagi banyak negara-negara maju yang mengincar pasir silika di Indonesia

untuk PLTS”, kata Direktur Jenderal Industri Alat Transportasi dan Telematika

Departemen Perindustrian Budi Darmadi, ketika membuka Workshop Nasional


Solar Energi di Departemen Perindustrian, Jalan Gatot Subroto, Jakarta, Senin 17

November 2008.

Dari aspek ekonomi, Jawa Timur memiliki potensi besar untuk

mendukung minimalisasi biaya produksi sel surya. Dikarenakan dengan adanya

tambang pasir silika yang terdapat di daerah patai selatan maka pengiriman bahan

baku akan lebih murah. Dengan adanya industri tersebut di pulau Jawa maka

wilyah Pasuruan dapat meningkatkan kuantitas ekonomi daerahnya. Adapun

naiknya jumlah pendapatan daerah dikarenakan Pasuruan akan menjadi fokus

utama pemasangan sel surya dengan tujuan awal pemasangan sebagai

penghematan energi. Kemudian Pasuruan sebagai tempat pengembangan ilmu sel

surya dan sebagai tempat distribusi produk sel surya dan dekat dengan tambang

pasir silika di daerah pantai selatan.

Dilihat dari cara pemasangan sel surya, hampir tidak mempunyai kendala.

Kondisi ini dikarenakan sel surya memiliki dua tipe pemasangan yaitu yang dapat

dibuat secara sederhana dengan sistem transmisi yang tidak terlalu rumit (SHS/

Solar Home System) dan sistem yang memerlukan lahan yang besar (untuk

penggunaan skala besar) seperti negara-negara maju sudah menggunakan tenaga

surya. Untuk pengembangan awal sel surya di Pasuruan akan lebih difokuskan ke

arah pemasangan sel surya tipe SHS dikarenakan lebih memprioritaskan fungsi

penghematan pasokan distribusi listrik negara sekaligus mengurangi sumber

energi fosil yang banyak digunakan di daerah perkotaan. Sel surya sendiri

mempunyai multifungsi yang bersifat interior dalam penempatannya. Dikarenakan

sel surya bisa berfungsi sebagai atap bangunan seperti pada tempat parkir, atap

industri – industri besar, ataupun hiasan jendela pada rumah bergaya minimalis.

Bahkan untuk pengembangan teknologi sel surya terbaru, sel surya dapat dipasang

pada satelit-satelit dan balon udara untuk penyerapan cahaya secara maksimal

pada sel surya.


Gambar 2.1:. Kiri: Desain solar sistem pada lokasi parkir. Memiliki 3

keuntungan; menghasilkan listrik, tidak memerlukan lokasi khusus, dan melindungi kendaraan dari panas sinar matahari. (Foto: PV-tech). kanan: Lembaran panel – panel surya berbentuk bunga teratai di permukaan sungai River Clyde, Glasgow. (Foto: BBC London)

Dari aspek sosial, pembuatan industri sel surya di daerah Pasuruan dapat

meningkatkan kuantitas lapang kerja di daerah tersebut. Maka untuk daerah

setempat dapat diperkirakan jumlah pengangguran akan semakin berkurang.

Terlebih lagi berkembangnya perekonomian Pasuruan akan menjadi meningkat.

Sehingga para investor akan membuka pasar – pasar di Pasuruan. Dengan begitu

persaingan usaha semakin ketat sehingga roda perekonomian akan terus berjalan

dan terciptanya iklim usaha yang kondusif dan pada akhirnya akan tercipta

kesejahteraan hidup masyarakat.

Dari aspek perkembangan IPTEK, sel surya sangatlah membantu

pengembangan teknologi di Pasuruan sehingga jika industri sel serya ini dapat

berkembang lebih besar. Maka Indonesia dapat mengejar ketertinggalan IPTEK

dari negara – negara berkembang seperti India, Singapur, Malaysia, dan Brunai

Darussalam. Sehingga kualitas Indonesia dimata ASEAN pun akan ikut terangkat.

Sedangkan dilihat dari aspek lingkungan, pemakaian sel surya bersahabat.

Sebagai perbandingan dapat ditelaah dari pembuatan dan penggunaan teknologi

pembangkit listrik tenaga nuklir. Pembuatan pembangkit tenaga nuklir berkesan

tidak ramah lingkungan dan pemakaiannya menimbulkan efek radiasi yang cukup

berbahaya. Belum lagi bahan bakunya dan proses produksinya yang memakan

biaya sangat besar. Sedangkan dalam pembuatan sel surya, proses produksinya


http://kunaifi.files.wordpress.com/2009/02/2062.jpg

http://kunaifi.files.wordpress.com/2008/05/146.jpg

sangat ramah lingkungan, tidak menimbulkan radiasi dan safety at works. Itu

semua dapat dilihat dari tempat proses pembuatan sel surya. Prosesnya melibatkan

otomatisasi dan komputerisasi mesin yang dipadu dengan keterampilan yang

berkualitas dari sumber daya manusianya. Alatnya sendiri terbungkus rapi di

dalam sebuah lemari besi berjendela kaca sehingga aman ketika dioperasikan.

Hanya saja, untuk berinvestasi dalam kegiatan membeli, mempergunakan serta

merawat alat tersebut, biaya yang dikeluarkan sangatlah mahal untuk ukuran kita

sehingga mustahil bagi industri kecil apalagi perseorangan untuk membuat sel

surya sendiri. Terlebih dalam menyediakan gas khusus yang dibutuhkan untuk

implantasi atom yang tidak boleh sembarangan dalam penanganannya.

Gambar 2.2: Salah satu alat untuk melakukan proses difusi atom ke dalam silikon yang mengandalkan plasma (Foto: anonym2. 2007).

Sel surya sebagai sumber alternatif energi merupakan hal baru yang harus

didukung dan dikembangkan. Cahaya matahari sebagai sumber utama energi yang

tidak dapat habis dinilai lebih kompetitif dibandingkan komoditas lainnya. Salah

satu solusinya yaitu melalui pemakaian sel surya dengan kapasitasnya sebagai

energi sampingan yang berfungsi sebagai alternatif cara untuk penghematan

energi khususnya daerah Pasuruan.


http://images.google.com/imgres?imgurl=http://images.pennnet.com/article_images/sst/org/applied_pecvd_small.jpg&imgrefurl=http://www.solid-state.com/display_article/323564/5/none/none/TETAK/What-solar-cells-can-learn-from-electronics&h=360&w=504&sz=42&hl=en&start=35&um=1&usg=__u1aN9aym5CdL5BPh7xsQuuGnOHw=&tbnid=PH47Vg2BlQ6epM:&tbnh=93&tbnw=130&prev=/images?q=cvd+for+solar+cell&start=20&ndsp=20&um=1&hl=en&client=firefox-a&rls=org.mozilla:ko:official&sa=N

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://images.pennnet.com/article_images/sst/org/applied_pecvd_small.jpg&imgrefurl=http://www.solid-state.com/display_article/323564/5/none/none/TETAK/What-solar-cells-can-learn-from-electronics&h=360&w=504&sz=42&hl=en&start=35&um=1&usg=__u1aN9aym5CdL5BPh7xsQuuGnOHw=&tbnid=PH47Vg2BlQ6epM:&tbnh=93&tbnw=130&prev=/images?q=cvd+for+solar+cell&start=20&ndsp=20&um=1&hl=en&client=firefox-a&rls=org.mozilla:ko:official&sa=N

2.1 Bahan Dasar Sel Surya Dan Proses Yang Berlangsung Pada Bahan.

Sel surya terbuat dari beberapa bahan semi semikonduktor adapun

bagian berikut adalah: Silikon (Si) termasuk kristal tunggal Si, Si

multicrystalline, dan amorf Si.

Pembahasan ini berfungsi sebagai dasar untuk mengetahui bagian yang

lebih terperinci mengenai masing-masing bahan sel surya . Aspek yang

meliputi kristalinitas, daya serap, celah pita, dan kompleksitas dari

manufaktur (Sumber: U.S Departemen of energy. 2005)

2.1.1 Kristalinitas

Kristalinitas material menunjukan bagaimana tertata dengan

sempurnanya atom-atom dalam struktuk kristal. Silikon, dan bahan

semikonduktor solar sel lainya dapat berupa dalam berbagai bentuk

seperti tunggal-kristal, multicrystalline, polikristalin, atau amorf.

Untuk bahan kristal tungal, atom yang membentuk kerangkat kristal

secara berulang dengan sangat terataur dari lapisan ke lapisan. Tabel

dibawah ini menjelaskan klasifikasi variasi ukuran untuk kristal

silikon.

Jenis Silikon SingkatanCrystal Ukuran

RentangDeposisi Metode

Silikon kristal tunggal sc-Si > 10cmCzochralski,

mengambang zona

Multicrystalline silikon mc-Si 1mm-10cm Cast, lembaran, pita

Polikristalin silikon pc-Si 1mm-1mm Deposisi uap kimia

Mikrokristalin silikon mc-Si <1mm Deposisi plasma

Tabel 2.1: Klasifikasi skema ukuran untuk kristal silikon (Sumber:

U.S Departemen of energy. 2005).

2.1.2 Penyerapan

Koefisien penyerapan bahan yang menunjukan seberapa jauh

cahaya memiliki panjang gelombang tertentu (atau energi) dapat

menembus materi sebelum diserap. Jika koefisien penyerapan kecil

itu menunjukan bahwa cahaya tersebut tidak mudah diserap oleh

materi. Penyerapan koefesien sel surya tergantung pada dua faktor:


bahan penyusun sel, dan panjang gelombang atau energi cahaya

yang diserap. bahan sel surya memiliki peranan besar dalam

penyerapan koefisien. Alasannya adalah bahwa cahaya yang di

bawah celah pita energi material tidak memiliki elektron. Jadi,

tidak diserap.

2.1.3 Celah Pita

Celah pita dari bahan semikonduktor adalah jumlah energi.

Secara khusus energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan

elektron dari ikatan antar elektron didalam atom. Pelepasan

elektron adalah dimana elektron dapat terlibat dalam proses

konduksi. Tingkat energi yang rendah dari semikonduktor sering

disebut “valence band”. Dan tingkat energi yang tinggi dimana

sebuah elektron dapat bebas disebut “conduction band”. Celah pita

(sering disimbolkan dengan Eg) adalah perbedaan energi antara

“valence band” dan “conduction band”.

2.1.4 Kompleksitas Industri

Bagian terpenting dari sel surya adalah lapisan

semikonduktor. Karena lapisan semikonduktor adalah tempat

dimana elektron dibebaskan dan arus listrik dibuat. Beberapa bahan

semikonduktor yang berbeda digunakan untuk membuat lapisan

dalam berbagai jenis sel surya, dan masing-masing memiliki

keuntungan dan kekurangan. Biaya dan kompleksitas manufaktur

akan berbeda di bahan-bahan dan struktur perangkat bedasarkan

beberpa faktor, termasuk ‘including deposition in a vacuum

environment, amount and type of material utilized, number of steps

involved, need to move cells into different deposition chambers or

processing processes, and others’ (Sumber: U.S Departemen of

energy. 2005).


.Gambar 2.3: Sistematis cara kerja sel surya (Sumber: U.S

Departemen of energy. 2005).

Sel surya khas terdiri dari kaca atau penutup plastik atau

encapsulant lainnya, lapisan antireflective, kontak depan untuk

memungkinkan elektron untuk memasukkan sirkuit, kembali

kontak untuk memungkinkan mereka untuk menyelesaikan

rangkaian, dan lapisan semikonduktor di mana elektron dimulai

dan menyelesaikan perjalanan mereka.

2.2 Cara Kerja Sel Surya Photovoltaik

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.

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%. 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.

Cara 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.

Bahan sel surya sendiri terdiri dari kaca pelindung dan material adhesi

transparan yang melindungi bahan sel surya dari keadaan lingkungan,

material anti-refleksi untuk penyerapan 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 (terbuat dari logam tipis) untuk mengirim

elektron ke dalam perabotan elektronik (Sumber: Rhazio. 2007).

.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.

Gambar 2.3: Sistem sel surya di rumah (sumber : Sharp Co.Ltd)Keterangan : 1. solar panel; 2. power conditioner ;3 . alat pendistribusi listrik ;4. alat pengukur


BAB III

METODE PENULISAN

Sebagai langkah awal dalam penulisan karya tulis ini, dilakukan pencarian

data – data dan informasi dengan menelusuri sumber – sumber terkait topik yang

dipilih. Informasi dan data di dapat dari berbagai jenis media baik elektronik

maupun cetak. Seperti dari buku buku – buku teks, jurnal – jurnal ilmiah, laporan

hasil penelitian, dan artikel – artikel dari internet. Kemudian dilakukan pula

diskusi antar anggota kelompok dan dengan pihak – pihak yang dianggap

mengerti mengenai topik karya tulis ilmiah yang kami ambil ini secara informal.

Hal ini dilakukan untuk memperjelas gambaran permasalahan yang akan dibahas

di dalam karya tulis ini.

Langkah berikutnya adalah pembuatan outline. Outline ini berfungsi untuk

membatasi ruang lingkup bahasan mengenai sel surya di dalam karya tulis ini.

Outline ini akan memfokuskan isi penulisan karya tulis sesuai dengan tujuan

penulisan awal dan permasalahan yang diambil. Melalui pembuatan outline,

proses pengerjaan karya tulis akan lebih efisien dan terfokus.

Data dan informasi yang telah diperoleh dari berbagai macam sumber,

diolah dan disusun sesuai dengan topik sel surya dan outline yang telah dibuat.

Kemudian penulisan karya tulis dilakukan menurut Pedoman Umum

Penyelenggaraan Lomba Karya Tulis Ilmiah Mahasiswa Tingkat Perguruan

Tinggi/Wilayah/Nasional.

Isi karya tulis ini dibagi ke dalam empat bab utama. Masing – masing bab

utama ini berisi keterangan yang disusun secara paragraph ataupun urutan

penomoran dengan metode induksi dan deduksi, sesuai dengan judul bab

utamanya. Saran dirumuskan berdasarkan fakta yang terjadi kemudian dilanjutkan

dengan kesimpulan yang diharapkan dapat menciptakan kondisi yang lebih baik.


BAB IV

ANALISIS DAN SINTESIS

4.1 Maksimalisasi Aplikasi Sel Surya Melalui Pemanfaatan Letak

Geografis dan Kondisi Iklim Indonesia

Indonesia terletak pada posisi 6º LU – 11º LS dan 95º BT - 141º BT.

Hal ini membuat Indonesia memiliki tingkat intensitas penyinaran matahari

sebesar 0.6 − 0.7 kW/m2 dan memiliki periode penyinaran matahari lebih

dari 6 jam per hari atau sama dengan 2.400 jam per tahunnya. Wilayah

Indonesia yang memiliki tingkat intensitas penyinaran terbesar berada di

kawasan Indonesia bagian tengah dan timur. Besarnya tingkat intensitas

penyinaran yang di dapat oleh wilayah – wilayah di Indonesia akan

memberikan keuntungan tersendiri dalam hal penyediaan energi terbarukan

yang dapat dimanfaatkan untuk aplikasi sel surya.

Kemudian, seperti yang telah diketahui sebelumnya bahwa bahan

baku utama pembuatan sel surya adalah silikon yang terbuat dari pasir

silika. Pasir silika sendiri banyak ditemukan di wilayah pantai selatan pulau

Jawa. Keberadaannya dapat dimanfaatkan untuk mendukung proses

produksi sel surya di Indonsia dalam skala nasional. Biaya untuk membuat

sel surya dapat diperkecil karena bahan baku utamanya dapat diperoleh dari

dalam negeri. Sehingga dana yang dikeluarkan untuk kegiatan impor bahan

baku dapat diperkecil / ditiadakan.

Berdasarkan keterangan pada paragraph di atas, Indonesia memiliki

dua factor utama yang mendukung pelaksanaan aktivasi sel surya di

Indonesia dan di Pasuruan secara khusus. Dengan dimilikinya dua faktor

utama tersebut diharapkan aktivasi sel surya akan lebih optimal dan

memberikan pengaruh signifikan terhadap penghematan energi di Indonesia.

Dua faktor tersebut berkaitan dengan letak geografis dan kondisi iklim di


Indonesia. Letak geografis Indonesia berkaitan dengan posisinya secara

langsung akan berpengaruh terhadap jenis iklim Indonesia, yakni iklim

tropis. Posisi tersebut akan mendukung penyediaan energi terbarukan yang

memiliki kapasitas besar. Sedangkan letak geografis Indonesia berkaitan

dengan letak sumber pasir silika dapat diperoleh, sangat menunjang

penyediaan silikon sebagai bahan baku utama yang dibutuhkan untuk

produksi sel surya. Kedua kondisi geografis ini akan berpengaruh besar

terhadap biaya dan kualitas produksi sel surya yang akan dihasilkan.

4.2 Pasuruan Sebagai Fokus Awal Aktivasi Sel Surya

Berdasarkan data yang diperoleh, tingkat intensitas matahari terbesar

berada bagian tengah dan timur wilayah Indonesia. Sebagai contoh yaitu

bagian timur pulau Jawa dengan intensitas penyinaran sebesar 4,5

kWh/m2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 10%;. Menurut data yang di

dapat dari ITB Centaral Library, dengan menggunakan model SMARTS, di

dapat perkiraan rata – rata daya listrik yang diperoleh bila daerah Pasuruan

dipasangi satu modul sel surya yakni, 86.01 W. Sebagai perbandingan,

daerah Sierre, Italia yang juga dipasangi satu modul sel surya menghasilkan

55 W (Sumber: Tamamadin, Mamad. 2008). Hal ini yang menjadi

keuntungan utama dalam pembangunan dan peningkatan sektor produksi

dan konsumsi sel surya di Pasuruan.

Kemudian bila ditelaah melalui kondisi perekonomian Pasuruan yang

bergerak secara aktif dibidang perindustrian dan pertanian, Pasuruan dapat

dikategorikan sebagai daerah yang memiliki tingkat konsumsi tinggi akan

kebutuhan sumber energi fosil dan pasokan listrik konvensional. Kedua hal

tersebut masih sangat bergantung kepada kuantitas pasokan yang disediakan

oleh pemerintah. Sebagai contoh pada saat jumlah daya yang dibutuhkan

oleh masyarakat Pasuruan tidak sebanding dengan jumlah pasokan listrik

yang didistribusikan oleh pemerintah, maka secara otomatis akan diambil

kebijakan – kebijakan tertentu untuk mengatasi keadaan tersebut. Salah

satunya adalah dengan melakukan pemadaman listrik baik. Keadaan inilah


yang kemudian membuat aktifitas kegiatan perekonomian Pasuruan

terhambat.

Kemudian berdasarkan keterangan terkait posisi geografis dan kondisi

perekonomian Pasuruan, maka dipilihlah Pasuruan sebagai wilayah awal

untuk dilakukan aktivasi sel surya. Kapasitas dari aplikasi sel surya di

Pasuruan ini adalah sebagai salah satu cara efektif untuk penghematan

energi.

Penghematan energi yang dilakukan akan berdampak penting di

berbagai kegiatan yang dilakukan oleh masyarakat Pasuruan. Hal ini akan

memberikan keuntungan tersendiri terutama terkait dengan penyediaan

listrik. Pemerintah akan sangat tertolong dengan adanya sumber energi

sampingan yang dapat digunakan oleh masyarakat Pasuruan secara mandiri.

Sedangkan masyarakat Pasuruan sendiri tidak perlu cemas akan

tergganggunya lalu lintas kegiatan mereka karena khawatir terjadinya listrik

padam. Hal ini dikarenakan melalui aplikasi sel surya, masyarakat Pasuruan

mempunyai cadangan energi yang dapat diaplikasikan secara mandiri. Maka

dari itu dipilihlah Pasuruan sebagai fokus utama lokasi aktivasi sel surya

dengan kapasitasnya sebagai energi sampingan

4.3 Proses Produksi dan Aplikasi Sel Surya

Melihat tingkat pendidikan ataupun pendapatan di daerah Pasuruan,

proses produksi sel surya di daerah tersebut dapat dilakukan melalui dua

tahap. Tahapan tersebut terdiri dari rencana jangka pendek dan rencana

jangka panjang. Rencana jangka pendek akan tertuju pada pembuatan sel

surya secara sederhana dengan sistem transmisi yang tidak terlalu rumit

yang disebut dengan Solar Home System (SHS). Dimana dengan adanya

pemakaian SHS masyarakat Pasuruan dapat mengurangi pemakaian bahan

bakar fosil yang sudah lama dikonsumsi. Proses pemasangan SHS harus

didukung dengan berberapa komponen penting yang biasa disebut dengan

balance of system. Dimana kompenen ini merupakan semacam inverter arus

listrik DC ke AC, kabel-kabel, aki atau baterai, dan beberapa kontroler.


Pemasangan SHS ini tidak memerlukan perawatan yang rutin. Probabilitas

jangka pemakaian SHS dapat bertahan selama duapuluh tahun. Tetapi

pemasangan SHS masih mempunyai kendala dibagian perawatan baterai

yang hanya mampu bertahan sekitar empat tahun. Dengan begitu akan

muncul biaya ekstra untuk pembiayaan baterai.

Tapi jika kita lihat keuntungan pemakaian SHS dalam jangka

duapuluh tahun maka SHS dapat menurunkan tingkat pemakaian energi

berbahan fosil dan dapat mengatasi masalah pemadaman listrik yang

disebabkan kurangnya pasokan PLN Jawa Timur ke daerah Pasuruan.

Keuntungan lainnya yaitu, sebagian besar masyarakat Pasuruan sudah

cukup menguasi perindustrian elektronika yang sederhana ini dan sebagai

tambahan, mungkin desain perumahan atau gedung yang siap merespon

pemakaian sel surya di Pasuruan dapat menjadi tantangan tersendiri bagi

para arsitek.

Untuk aplikasi sel surya dalam jangka panjang, daerah Pasuruan akan

menjadi pusat penting sebagai kota pemakai tenaga surya dalam cakupan

besar. Adapun proses pertama yaitu pelatihan bagi para ahli untuk

mendalami pembuatan tenaga surya. Kemungkinan ada beberapa kendala

pada proses pembuatan tenaga surya di Pasuruan yaitu besarnya dana

produksi yang dibutuhkan dan kurangnya teknologi mesin produksi untuk

produksi sel surya secara mandiri. Jika kita melihat contoh RRC dalam

memproduksi sel surya dalam skala besar, mereka yang tidak mempunyai

bahan dasar sel surya (pasir silikon) dan tidak mampu membuat mesin

industri surya. Tapi mereka mendorong pemerintah untuk mengimpor mesin

– mesin industri sel surya serta bahan pembuatannya demi menciptakan

produk sel surya buatan sendiri. Dengan begitu, diharapkan nantinya

pelaksanaan rencana jangka pendek dan rencana jangka panjang ini akan

mendapat dukungan besar baik dari pihak swasta umunya dan pihak

pemerintah khususnya. Tentunya hal ini akan menjadi solusi yang sangat

praktis bagi perkembangan kegiatan aplikasi sel surya di wilayah Pasuruan

khususnya.


4.4 Faktor Pendukung Optimalisasi Penyerapan Sinar Matahari Sebagai

Sumber Energi Sel Surya

Energy sel surya mempunyai beberapa kelemahan tetapi itu bisa

diatasi dengan beberapa alat yang telah dikembangkan oleh para ahli. Alat

tersebut berfungsi untuk mengoptimalkan proses penyerapan sel surya. Alat-

alat yang berfungsi untuk mengoptimalkan penyerapan yaitu Solarseeker

dan Solarreserve.

Pada dasarnya sel surya hanya berkerja optimal pada saat menghadap

ke matahari sebesar 90o dimana proses tersebut hanya berlangsung selama

satu atau dua jam sekitar pukul 13.00 sampai 14.00. Untuk itu diperlukan

suatu alat yang berfungsi menggerakan sel surya agar dapat mengikuti

pergerakan matahari dan memiliki kemiringan stabil 90o terhadap matahari.

Peralatan ini disebut Solarseeker. Solarseeker merupakan komponen LDR

yang diletakan sedemikian rupa dan dipisahkan oleh sebuah detector sinyal

serta menggunakan dua sensor.

Gambar 4.1: Robotic Solar Powered Sunflower dengan system solarseeker (Foto:www.instructables.com)

Adapun permasalahan kedua adalah penyerapan sel surya di malam

hari. Tetapi dengan bantuan solarreserve kemungkinan sel surya beroperasi

di malam hari sangat besar. Teknologi ini berasal dari bahan garam. Pada

teknologi milik Solarreserve, mereka tidak menggunakan ‘air biasa’ di

dalam tanki, tapi air garam. Ratusan cermin memantulkan cahaya matahari


http://www.instructables.com/

ke tanki, memanaskan air garam hingga 1.000° Fahrenheit (538° Celsius).

Air garam mendidih (yang membawa uap panas) lalu dipompa ke generator

untuk memutar turbin uap dan menghasilkan listrik.

Gambar 4.2: Diagram pembangkit listrik tenaga surya-garam mendidih (sumber: renewable energy. 2008)

Dengan adanya solarreserve maka sel surya dapat beroprasi selama

24jam, sehingga sel surya dapat berkerja secara optimal. Rahasianya adalah

karena Solarseeker menggunakan garam, campuran sodium dan potassium

nitrate. Larutan tersebut memiliki kemampuan menyimpan panas. Riset

yang dilakukan The National Solar Thermal Test Facility menyimpulkan

bahwa garam mendidih adalah larutan yang paling baik digunakan

menyalurkan energi panas. Selanjutnya lembaga tersebut mengatakan bahwa

panas yang tersimpan masih cukup untuk memutar turbin uap tekanan

tinggi, walaupun saat tidak ada sinar matahari (Sumber: anonym3, 2008).

Keuntungan lain dari teknologi ini adalah karena tidak melibatkan

bahan – bahan yang mudah terbakar, dan beracun. Yang paling penting

tidak menghasilkan karbon dioksida. Dengan melihat bahan dasar

pembuatan solarreserve adalah garam maka teknologi ini sangat berpotensi

untuk diterapkan di daerah Pasuruan


4.5 Aplikasi Sel Surya Sebagai Energi Sampingan dan Dampaknya

Terhadap Lingkungan

Aktivasi sel surya di Pasuruan sebagai sumber energi sampingan,

dapat dimaksimalkan sebagai salah satu upaya untuk perbaikan sumber daya

alam yang kian lama kian kritis kondisinya. Pemakaian energi yang

bersumber dari pengolahan energi fosil, nuklir ataupun pembakaran batu

bara, semuanya memberikan efek negative yang sangat besar bagi kondisi

lingkungan saat ini. Hal inilah yang kemudian mendorong manusia untuk

mencari jenis sumber energi lain yang diharapkan, untuk rencana jangka

panjang, mampu meningkatkan kapasitas fungsinya sebagai alternatif

energi.

Kemudian muncul teknologi sel surya yang dengan segala manfaat

yang ditawarkan, dan memiliki tingkat dampak negative terhadap

lingkungan hampir mendekati 0%. Melalui pemakaian sel surya, tingkat

radiasi yang dihasilkan sangat kecil. Selain itu aktivasi sel surya ini tidak

menghasilkan emisi karbon yang meningkatkan efek Global Warming. Cara

sel surya memperoleh energi ini secara langsung, tidak memberikan efek

negatif terhadap lingkungan.

Kemudian untuk aplikasinya, tidak perlu mengkhawatirkan mengenai

masalah besarnya lahan khusus yang diperlukan. Aktivasi sel surya dapat

dilakukan dimana saja (pemasangan di atap – atap lahan parkir, gedung –

gedung bertingkat, dll), sesuai dengan syarat optimalisasi sel surya. Sel

surya merupakan teknologi ramah lingkungan yang dapat menjadi solusi

ampuh mengatasi masalah menipisnya sumber energi tak terbarukan dan

Global Warming.


BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Melalui penulisan karya tulis yang berjudul, “Aktivasi Sel Surya

Sebagai Energi Sampingan Di Wilayah Pasuruan, Jawa Timur” ini, dapat

kami simpulkan beberapa point penting, yakni:

1. Wilayah dengan iklim tropis memiliki tingkat efisiensi aktivasi sel

surya yang tinggi dibandingkan dengan aktivasi sel surya yang

dilakukan oleh negara dengan iklim subtropis.

2. Tingkat efisiensi sel surya bergantung pada tinggi rendahnya tingkat

intensitas penyinaran matahari di daerah aktivasi tersebut.

3. Pengoptimalan penyerapan cahaya pada sel surya dapat ditunjang

melalui pemakaian alat berupa solarseeker dan solarreserve.

4. Wilayah Pasuruan memiliki beberapa faktor yang mendukung

pelaksanaan aktivasi sel surya dengan tingkat efisiensi yang tinggi di

Indonesia.

5. Aktivasi sel surya dapat menunjang kegiatan masyarakat Pasuruan,

khususnya, terkait dengan peningkatan pendapatan daerah dan

penghematan sumber daya alam dan lokasi.

6. Melalui aktivasi sel surya, kuantitas permintaan jumlah daya akan

berkurang. Hal ini berkaitan dengan dapat meningkatnya kapasitas sel

surya dari energi sampingan menjadi energi alternative.

7. Aktivasi sel surya memberikan kontribusi besar terhadap perbaikan

kondisi lingkungan dan memiliki dampak kerugian bagi lingkungan

sangat kecil.


5.2 Saran

Berikut merupakan beberapa saran yang dapat kami berikan:

1. Adanya subsidi sebagai bentuk dukungan dari Pemerintah agar aktivasi

sel surya sebagai energi alternatif dapat dicapai secepat mungkin.

2. Dibangunnya intitusi atau lembaga pendidikan dan pelatihan khusus

terkait dengan pelaksanaan dan pengembangan teknologi aktivasi sel

surya di Indonesia.

3. Dibangunnya Industri – industry pengolahan material bahan baku

pembuatan sel surya yang dipimpin oleh masyarakat Indonesia sendiri,

agar nantinya aktivasi sel surya dapat sepenuhnya dilakukan secara

mandiri.

4. Diharapkan kesadaran akan keterbutuhan, masyarakat Indonesia

umumnya dan masyarakat Pasuruan khususnya, terhadap konsumsi

sumber energi tak terbarukan dapat cepat terbangun, sehingga kondisi

lingkungan dapat cepat diperbaiki.


KTI sel surya

Documents

Transcript of KTI sel surya