Fabl'ikasi Modul Surya dan Peluang Bisnis (Ika Ismet)

FABRIKASI MODUL SURYA & PELUANG BISNIS

Ika Ismet, Asep Sopandi daft Hadis SofyanPT. LEN Industri

JI. Soekarno-HattaNo. 442, Bandung 40254

ABSTRAK

FABRIKASI MODUL SURY A DAN PELUANG BISNIS. Tulisan ini menunjukkan aktivitas fabrikasi modul surrayang dilaksanakan di PT. LEN Industri, dalam rangka mendukung program nasional " 50 MWp Solar Home System". Spesifikasibahan-bahan yang diperlukan untuk modul surya daD kemungkinan adanya peluang bisnis yang menarik dalam penyediaan bahan-bahan tersebut disinggung pula.

ABSTRACT

SOLAR MODULE FABRICATION AND BUSSINESS OPPORTUNITY. This paper shows the activities of PT.LEN Industri in solar module fabrication to back up the national-program" 50 MWp Solar Home System" The materialsspesification required for solar module and the possibility ofbussiness opportunity in supplying the materials are also described.

Kala kunci : Sel surra, Modul surra, Bahan-bahan modul surra, Peluang bisnis.

PENDAHULUAN

Pada. Pelita VI sampai dengan Pelita VII,Pemerintah telah mencanangkan "Program ListrikTeoaga Surya Untuk Sejuta Rumah " dengan sistemdesentralisasi Solar Home System. Program yang telahdiluncurkan pacta tanggal 2 Juni 1997 oleh PresideDakan menghasilkan tenaga listrik sebesar 50 MW.Program tersebut diarahkan untuk menyalurkan listrikke seluruhdesa pactaakhirRepelitaVII [I] clanditujukanterutama bagi daerah-daerah yang dalam waktu 5 tahunbelumtermasukdalamrencanajaringanPLN. PembangkitListrik Tenaga Surya (PLTS) untuk Indonesia yangberbentuk kepulauan ini amat tepat karena ribuanpulau masih sangat sulit dijangkau olehjaringan listrikPLN.

Dalam rangka mendukung program Pemerintahini LEN bekerjasamadengan SolarexPty.-Australia,clantelah menyelesaikan pembuatan 36.400 unit Balance ofSystem (BOS) melalui proyek " 50 MWp Solar HomeSystem" dimana proyek ini diharapkan dapat mencapaikandungan lokalsebesar 80% [2]. Melaluikerjasama inifasilitas asembling modul surya telah tersedia di LENdengan kapasitas 1,2 MWp/th. Solar Home System(SHS) terdiri dari komponen-komponen tertentu yaitumodul surya, baterai, regulator, inverter, konstruksipenyangga modul clan lampu neon. Oleh karena ituprogram ini akan menggelindingkan kegiatan megabisnis karena 1 (satu) juta SHS berarti sejuta modulsurya, sejuta regulator, sejuta baterai 3 (tiga) jutainverterdaD3 (tiga)juta lampuneon [3]. Diharapkanhat

ini akan menarik minat para peneliti daDpengusaha untukberpartisipasi pacta pengembangan bahan-bahan yangdiperlukan guna mencapai target kandungan lokal 80 %.

Disamping gambaran aktivitas fabrikasi modulsurya yang dilaksanakan di PT. LEN Industri, tulisan inimenyinggung pula spesifikasi bahan-bahan yangdiperlukan berikut adanya peluang usaha untukmendukung kegiatan ini.

FABRIKASI MODUL SURYA

Pacta dasamya pembuatan modul surya dibagidalam 2 (dua) bagian yaitu:1. Proses pembuatan gel suya2. Asembling gelsurya menjadi modul surya.Disamping aktivitas merakit gel surya menjadi modulsurya, LENjuga telah mengembangkan teknologi prosespembuatan gel surya dengan metoda screen printing.Dengan metoda ini, efisiensigelsurya yang telah dicapaiberkisar antara 12 -13,5 % dengan urutan proses sebagaiberikut :1.Pencucian wafer Silicon ( Si ) tipe -p2. Texturing guna memperoleh struktur piramida yang

bertujuan uotuk mengurangi refleksi cahaya.3. Pembuatan p - njunction yaitu pembentukan tipe -n di

atas wafer Si tipe - p dengan tara difusi Phosphor (P)yang menggunakan teknik screen printing.

4. Proses. metalisasi pembentukan kontak pacta bagianatas daD bawah wafer.

29

Pros/ding Pertemuan llmiah llmu Pengetahuan dan Teknologi Bahc1'99Serpong, 19-100ktober 1999 ISSN 1411-1113

5. Pelapisan anti refleksi dengan menggunakan bahanpasta Titanium Oksida.

Proses no. 3, 4, daD 5 semuanyadilakukan dengan teknikscreen printing. Proses pembuatan set surra denganmetoda screen printing ini telah diuraikan pads ref [4]daD [5]. Namun demikian untuk diterapkan dalam suatuindustri I sistem produksi, proses pembentukanp-n junction dengan metoda screen printing kurang tepatkarena relatif mahal [6]. Dalam pengembanganselanjutnya proses pembentukan p -njunction ini dicoba

dengan menggunakan H3PO4yang diuapkan kemudiandidepositkan pads wafer Si dimana teknik ini dilakukanoleh Solarex.

Untuk kegiatan asembling set surra menjadimodul surra, digunakan set surra buatan Solarex,dengan tahapan proses sebagai berikut :Tabbing--. matrixingatauassemblingsel--.testing--. "lay- up"laminasi--. inspeksiItesting-II --.pemasangan frame--.pemasanganboxuntukhubunganke luar --. testakhir.

a. Tabbing

Pads proses ini set surra disolder secara seridengan cars menyolder strip metal di atas 2 elektrodaset surra. Strip metal tersebut nantinya akan dihubung-kan ke bagian bawah set berikutnyapads saat asembling

b. Matrixingl AsemblingSel

Matrixinglproses asembling dilakukan dengancars menghubungkan strip metal yang sudah disolderpads bagian atas set ke bagian bawah set surra. Prosesini dilakukan pads papan asembling I matrix jig dimanaasembling set surra tersebut disusun secara seri denganmatrix4 x9.

Dengan demikian modul surra terdiri dari 36 setsurra. Jumlah ini dipilihkarena mampu mengisi batterai12Vok.

c. Testing I Inspeksi I

Setelah matrixing, basil asembling set surradiletakkan pads papan transparan yang tembus cahaya.Selanjutnya dilakukan testing yang meliputi besamyategangan terbuka Voc .Tahapan proses berikutnya adalahproses" lay -up " yaitu penyusunan bahan-bahan untukkeperluan laminasi.

d. "Lay- up"

Penyusunan bahan untuk keperluan laminasidengan susunan dari atas ke bawah adalah kaca, EVA(Ethylene Vinyl Acetate), set surra, EVA daD tedlar.Kaca biasanya dipilih yang mengandung kandunganbest yang rendah. EVA digunakan karena mepunyaisifat transparan yang tinggi, sedangkan tedlar yangdiletakkan pads bagian bawah, termasuk bahan polimertipe PVF ( Polivinil Fluorido)

e. Laminasi

Proses laminasi diperlukan untukmempolimerisasibahan EVA.Peralatanyang diperlukanadalahlaminatoryang terdiridari2 ruangandimanamodulsurra diletakkan pads bagian sebelah bawah sedangkanruanganpads bagianatasdalamkeaclaaanvakum. Setelahitu ruangan yang berisi modul surya divakumkan pulauntuk mengeluarkan udara yang terperangkap padsbahan-bahan laminasi daD dipanaskan pads suhu1500 C selama 12 meRit. Selanjutnya ruang vakum disebelahatasdikembalikanke keadaan atmosftr sehinggadiaftagma pads ruangan atas menekan solar modul.

f. Testing I Inspeksi II

Pads tahapini dilakukaninspeksiguns memeriksabasil proses laminasi apakah sudah sesuai denganpersyaratan yang ditetapkan. Disamping itu, inspeksitersebutjuga untuk menentukan letak titik penyolderankabel untuk hubungan ke luar. Setelah itu dilakukantesting kedua dengan peralatan Sun Simulator.

Pengukuran dengan Sun Simulator ini berupakarakteristik I -V daDparameter lainnya seperti besamyaefisiensi, tahanan serf Rs daDtahanan shunt Rsh serta

besamya days listriky~g dihasilkan.

g. Pemasanganframe

Modul surra yang telah dilaminasi diberi tramedart bahan anodizing alumunium yang telah disisipkangasket agar solar modul dapat berada pads posisi yangfiX (tidak bergeser-geser) sehingga dapat tahan terhadapbenturan-benturan.

h. Pemasangan Junction Box

Junction box daDblok terminal dipasang padsbagian belakang modul, kemudian kabel-kabel untukhubungan ke luar dipasang pads blok terminal.

i. Test akhir

Sebelum dilakukan pengemasan, terlebih dahuludilakukan testing berupa pengukuran tegangan Vocmelalni blok terminal.

BAHAN-BAHAN MODUL SURYA DANPELUANG BISNIS

Seperti telah disinggung di atas bahwa programSHS inidapat memberikan peluang bisnis yang menarikbagi industri-industri di Indonesia sehingga diharapkanakan mendorong tumbuhnya industri lokal sebagaipemasok bahan-bahan yang diperlukan balk untukfabrikasi modul surya maupun set surya. Upayapeoyediaan bahan-bahao yang tidak tersedia diIndonesia tersebut merupakan hat yang serius uotukditangani karena partisipasi industri daD LembagaLitbang dalam kegiatan ini akan dapat menekan harga

Fabrlkasi Modul Surya don Peluang Bisnis (Ika Ismet)

KESIMPULANsistem PLTS. Umur (life time) gel surra terutamaditentukan oleh kualitas bahan-bahan laminasi yangharus mampu mencegah terjadinya perembesan uap air[7, 8]. Perembesan uap air tersebut adalah penyebabkegagalanmodo)suryakarenaakanterjadipengembunanpada gel-gel clan jalur konduktor sehingga akanmengakibatkan arus hubung singkat serta korosi [8].

Seperti telah dijelaskandi atas,dalammelakukanproses laminasi, bahan-bahan diatur dengan susunankaca,EVA,gelsurra, EVAdantedlar. Daerahyangpalingmudah ditembus uap air adalah pada semon daerahinterface antara bahan-bahan yang berlainan. Karena itubahan-bahan yang dipergunakan untuk laminasi dayalekatnya harus tetap terjaga.

Dalam hal ini spesifikasi / persyaratan bahan-bahan yang diperlukan antara lain:

. Wafer Si PolikristalTipe : pResistivitas : 1-3 OcmDimensi : lOx IOcm2Tebal : 350Jim

Diharapkan Puslitbang P3 FT-LIPI dapat memasokwafer ini dengan harga kompetitif.. Strip metalStripmetal (Iebar 1,8mm dengantebal0, I mm) untukinterkoneksi gel, terbuat dad bahan tembaga yangdilapis timah solder dengan komposisi 60 / 40 Tinlead. Lapisan solder ini harus cukup tebal untukmemperoleh basil solder yang baik pada sel.. KacaKaca jenis " tempered glass" setebal3 mm merupakanbahan yang sering digunakan untuk bagian atasmodul surra karena relatif murah clan transparansehingga dapat mentransmisikan cahaya dengan baik.Kaca tersebut dipilih dengan kandungan besi yangrendah ( 0,03 %) untuk mengurangi " transmissionloses". Kaca harus dalam keadaaan bersih clan untuk

memperoleh daya lekat yang baik dengan EVA, kacatersebut terlebih dahulu dibersihkan dengan larutanprimer yang terdiri dari campuran Lupersol 101,Dimethyl Benzylamine, Isopropyl Alcohol clan Silane(Methacrylox propiltrimethoxy silane).. EVA

Merupakan bahan transparan clan tahan terhadapradiasiUV.. Tedlar

Untuk bagian bawah modul sering dipakai bahanpolimer tedlar tipe PVF yang dapat menahan uap air.. Frame

Aluminium yang telah dianodise digunakan untukframe karena ringan. Pembuatan frame ini dapatdilaksanakan oleh industri-industri yang bergerak dibidang logam sejenis.. GasketBiasanya terbuat dari bahan karet (buthyl rubber),diperlukan untuk mencegah masuknya uap air melaluibagian pinggiran modul.

Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwaproses pembuatan modul surra melalui program" 50MWp SolarHomeSystem" diharapkandapatmendorongtumbuhnya industri lokalsebagai pemasok bahan-bahanyang diperlukan terutama yang belum tersedia diIndonesia. Disamping itu perlu dikuasai pula teknologiproses pembuatan sel surra mengingat penguasaanproses tersebut merupakan faktor yang dominan untukmengurangiharga sistem PLTS.

DAFTARACUAN

[1]. "Tantangan clan Peluang Pembangunan Energi clanTenagaListrik ", EIektro Indonesia, No. 13, Th. III,Desember 1996.

[2]. BPP TEKNOLOGI, "Rural Electrification by PV SolarHome System", (1992)

[3]. UPT - LSDE, BPP Teknologi, " Isu Strategis 50 MWpSolar Home System", Buletin Tekno Energi, Vol. IV,No.6 (1995).

[4]. I. ISMET,etal., "Integral Screen Printing Techniquefor Silicon Solar Cell", The 5 th ASEAN Conference

on Energy Technology, Vol I, 25-27 April 1994,Bangkok-Thailand.

[5]. I. ISMET, et aI., "The Development of HigherEfficiency Solar Cell at PT. LEN Industri ", The 16

th Conference of ASEAN Federation of EngineeringOrganization, 21-24 November 1998, Makati -City-Philipphine.

[6]. J. DE vas, "Description of the IMEC Solar CellProduction", SoltechN.V - Belgium, January 1994.

[7]. RG SEIPPEL,"Photovoltaics ",Reston PublishingCompanyInc.,Virginia(1983).

[8]. S.R. WENHAM etal., " Applied Photovollaics ",Centre for Photovoltaic Devices and SystemsPublisher, Australia.

'U