1.3 Teknologi Solar PV Energi pada Solar PV sistem dihasilkan oleh banyak kristal atau thin film PV module. Individual PV cell di interkoneksikan satu sama lain menjadi rangkaian PV module. Rangkaian ini ditujukan agar instalasi modul PV menjadi lebih mudah.. Gambar 4. Mono-and Poly-Crystalline Silicon PV Cell PV cell terbuat dari bahan light-sensitive semiconductor. Bahan ini yang akan menangkap photon dari matahari. Photon yang ditangkap akan digunakan untuk menggerakan electron sehingga menghasilkan arus listrik. Terdapat 2 jenis teknologi yang banyak digunakan pada cell PV. Teknologi pertama bernama Kristal silicon, seperti yang ditujukan pada gambar 4. Teknologi inilah yang saat ini banyak diproduksi. Teknologi lainnya adalah teknologi thin film. Meski tergolong baru, teknologi thin film mulai popular diaplikasikan. Diagram pada gambar 5 dibawah ini menunjukkan beberapa teknologi PV cell yang ada saat ini, sementara pada gambar 6 adalah gambar ilustrasi dari teknologi tersebut Gambar 5. Mono-and Poly-Crystalline Silicon PV Cell
Gambar 6. Teknologi PV module saat ini Cell Kristal terbuat dari bahan ultra-silicon seperti yang banyak digunakan pada chip semiconductor. Teknologi ini menggunakan silicon wafer yang umumnya berukuran 150-200 micron. Thin film dibuat diperoleh dari deposit lapisan semiconductor setebal 0.3-2 micromenter diatas substrat kaca atau stainless steel. Perbedaan yang paling jelas dari kedua teknologi tersebut terletak dalam hal efisiensi konversi. Perhatikan table 1 berikut. Sebuah thin film silicon amorf PV array membutuhkan ukuran hampir 2 kali dari jenis crystalline silicon PV array untuk menghasilkan energy yang sama (berdasarkan standard test condition rating). Efeisiensi dari thin film silicon amorf PV hampir setengah dari crystalline silicon PV array. Standard Test Conditions refer to the following testing conditions. 1,000W/m 2 of sunlight 25 o C cell temperature Spectrum at air mass of 1.5 Tabel 1. Efisiensi konversi dari berbagai teknologi modul PV
Pada modul PV crystalline silicon, efisiensinya lebih rendah jika dibandingkan dengan penjumlahan dari efisiensi tiap-tiap cell nya. Hal ini dikarenakan adanya celah antar cell dan bingkai yang mengitari rangkaian. Celah tersebut tidak memampu menghasilkan listrik sehingga total efisiensi cost raw material yang rendah masih lebih rendah dibanding biaya produksi dan modal peralatannya. PV String PV Array Gambar 8. Illustrasi dari PV String dan PV Array 1.4 Informasi Teknis Kabel Single-core, double isolated memiliki daya tahan yang baik terhadap perubahan suhu dan cuaca. Penggunaan kabel ini juga mampu meminimalisir resiko earth fault dan short circuit yang digunakan dalam interkoneksi PV. Koneksi kabel di proteksi menggunakan junction box Gambar 9. Junction Box Listrik yang dihasilkan dari instalasi PV berbentuk arus searah (DC). Output dari PV akan dihubungkan dengan terminal DC inverter melalui DC main cables. Inverter akan mengkonversi DC menjadi AC. Arus
AC hasil konversi tersebut akan di hubungkan ke instalasi listrik bangunan (AC distribution board) melalui PV supply cable. Figure 10. Typical PV inverter connected to a building s electrical installation Gambar 11 menunjukkan tipikal koneksi PV inverter ke instalasi listrik bangunan. Aktual konfigurasi PV inverter mungkin beragam pada sistem yang berbeda. Sama seperti hal nya instalasi listrik di sebuah gedung pada umumnya, pembumian merupakan syarat keselamatan penting untuk sistem solar PV. Pengaturan haruslah dibuat untuk koneksi sistem solar PV yang baik dengan sistem pembumian yang sudah terpasang di konsumen. Pada lokasi yang rentan terhadap sambaran petir, dibutuhkan penangkal petir dan semua struktur logam yang terhubung sistem solar PV harus tercover oleh sistem penangkal petir tersebut. Adalah tanggung jawab konsumen untuk melakukan perawatan berkala terhadap instalasi sistem solar PV nya. Hal ini dilakukan untuk memastikan sistem solar PV yang terinstal beroperasi dengan aman. Gambar 11. Konstruksi Solar PV system pada instalasi listrik customer
1.5 Kesimpulan Kunci utama dalam instalasi solar energy yang benar adalah penggunaan komponen suitable yang berkualitas sehingga hanya memerlukan perawatan yang minim. Untuk kedepannya, teknologi ini memiliki prospek yang cukup cerah. Teknologi solar PV akan mampu memenuhi kebutuhan penyediaan listrik, menciptakan lapangan kerja serta dapat mempromosikan pembangunan ekonomi di daerah pedesaan. Sistem ini juga mampu menghindarkan kita dari dampak lingkungan yang biasanya dihasilkan pada sistem pembangkit energy tradisional Reference Sumber Handbook for Solar PV Systems