laporan+sel+surya+(fzp 7)

LAPORAN

PRAKTIKUM EKSPERIMEN FISIKA III

(MFS 3581)

UJI KARAKTERISASI ARUS TEGANGAN SEL SURYA

SILIKON OSK 5611

(FZP-8)

Disusun Oleh:

Nama/ No Mhs : Erwin Isna Megawati / 11978

Kelompok : Senin -IV

Hari/ Tanggal Praktikum : Senin / 25 April 2011

Rekan Kerja : Aji Wijayanto

Asisten : Rafika Sari

Dosen Pembimbing : Kuwat Triyana, Ph.D

LABORATORIUM FISIKA ZAT PADAT

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2011

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sel surya merupakan sebuah piranti yang mampu mengubah secara

langsung energi cahaya menjadi energi listrik. Proses pengubahan energi ini

terjadi melalui efek fotolistrik. Efek fotolistrik adalah peristiwa terpentalnya

sejumlah elektron pada permukaan sebuah logam ketika disinari seberkas

cahaya (Krane, 1992). Gejala efek fotolistrik dapat diterangkan melalui teori

kuantum Einstein. Menurut teori kuantum Einstein, cahaya dipandang sebagai

sebuah paket energi (foton) yang besar energinya bergantung pada frekuensi

cahaya. Pada sel surya energi foton akan diserap oleh elektron sehingga

elektron akan terpental keluar menghasilkan arus dan tegangan listrik.

Arus(I) dan tegangan(V) yang dihasilkan ketika sel memperoleh

penyinaran merupakan karakteristik setiap sel surya. Karakteristik ini selalu

disajikan dalam bentuk kurva hubungan I dan V. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa karakteristik sel surya dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan suhu

permukaan sel. Dalam eksperimen ini akan akan dilakukan pengamatan untuk

membuktikan ketergantungan karakteristik sel surya pada suhu kamar terhadap

variasi intensitas cahaya.

Suplai energi surya dari sinar matahari yang diterima oleh permukaan

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

pertahun. Jumlah energi sebesar itu setara dengan 10.000 kali konsumsi energi

di seluruh dunia saat ini. Dengan kata lain, dengan menutup 0,1% saja

permukaan bumi dengan divais solar sel yang memiliki efisiensi 10% sudah

mampu untuk menutupi kebutuhan energi di seluruh dunia saat ini.

Perkembangan yang pesat dari industri sel surya (solar sel) di mana pada tahun

2004 telah menyentuh level 1000 MW membuat banyak kalangan semakin

melirik sumber energi masa depan yang sangat menjanjikan ini.

Eksperimen-eksperimen mengenai sel surya diperlukan untuk lebih

memahami dan dapat mengembangkan sumber energi ini lebih maju untuk

menggantikan minyak bumi yang sudah hampir habis dan sama sekali tak

ramah lingkungan.

B. Tujuan

1. Mengkarakterisasi bahan sel surya silikon pada berbagai intensitas cahaya

dan luasan untuk kemudian mengetahui parameter-parameternya.

2. Menghitung efisiensi sel surya untuk mengetahui kualitasnya.

BAB II

DASAR TEORI

Silikon adalah unsur yang memiliki struktur atom dengan elektron terluar

berjumlah empat. Pada sel surya terdapat sambungan p-n tipis yang terbentuk

pada permukaan , sebuah garis dan jejari kontak ohmik muka, sebuah kontak

ohmik balik yang menyelimuuti permukaan belakang, dan logam antirefeleksi.

Ketika cahaya matahari mengenai sel surya, terbentuk elektron dan hole pada

silikon yang berperan sebagai pembawa muatan.

Sinar matahari terdiri atas foton foton, yang bila menimpa sel surya akan

dipantulkan, disesrap atau dilewatkan. Hanya foton dengan level energi tertentu

yang bisa membebaskan elektron. Bagian utama pengubah sinar matahari menjadi

energi listrik adalah absorber. Maka diharapkan absorber dapat menyerap

sebanyak mungkin radiasi sinar matahari.

Foton yangn membawa energi sebesar hv, apabila mengenai elektron akan

mentransfer energnya sehingga terbentuk pasangan elektron – hole pada pita

konduksi dan valensi. Karakteristik sel suya dapatdijelaskan melalui persamaan

berikut :

𝐽𝑠ℎ𝑅𝑠ℎ = 𝑉 + 𝑅𝑠

Dimana Jsh adalah arus yang melalui hambatan paralel, Rsh adalah

hambatan paralel dan Rs adalah hambatan seri. Saat terkena cahaya, pada sel

surya akan terjadi sumber arus G yang menghasilkan arus JL dari pemecahan

eksiton menjadi lubang dan elektron, maka :

𝐽𝑠ℎ = 𝐽𝐿-𝐽𝑑 – J

𝐽(𝑅𝑠

𝑅𝑠ℎ+1) = 𝐽𝐿 - 𝐽𝑑 –

𝑉

𝑅𝑠ℎ

Dengan mengansumsikan bahwa persamaan diode shockley

menggambarkan tegangan gayut arus Jd melelui diode ideal

𝐽𝑑 = 𝐽0 (exp(𝑉−𝐽𝑅𝑠

𝑛𝑘𝑇 /𝑒) – 1 )

Dimana Jo adalah arus saturasi diode, e adalah muatan elektron, n faktor

ideal diode, k adalah tetapan Boltzman, dan T adalah temperature. Ketika sel

terkena cahaya, arus foton yang mengalir sebagai arus diode. Arus foton

terkorelasi linear terhadap intensitas penyinaran. Maka relasi arus tegangan

menjadi :

J = −𝐽𝐿 + 𝐽0 (exp(𝑉−𝐽𝑅𝑠

𝑛𝑘𝑇 /𝑒) – 1 )

Dengan memilih masukan yanng sesuai, mendekati 80% produk Jsc x Voc

dapat diekstraksi dimana Jsc adalah arus rangkai pendek dan Voc adalah tegangan

rangkai terbuka.Untuk tegangan rangkai terbuka didefinisikan

Voc = 𝑘𝑇

𝑞ln (

𝐽𝑠𝑐

𝐽𝑠 + 1)

𝑘𝑇

𝑞 ln (

𝐽𝑠𝑐

𝐽𝑠)

Daya keluaran maksimum Pm adalah

Pm = JmVm JL [Voc - 𝑘𝑇

𝑞 ln (1+

𝑞𝑉𝑚

𝑘𝑇) -

𝑘𝑇

𝑞]

Efisiensi konversi daya sel surya adalah

η = 𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑚𝑖𝑛𝑖 𝑚𝑢𝑚

𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑘𝑒 𝑠𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑟𝑦𝑎𝑥 100% =

𝐹𝐹𝐽𝑠𝑉𝑜𝑐

𝑃𝑚

FF = 𝐽𝑚 𝑉𝑚

𝐽𝑙 𝑉𝑜𝑐 = 1 -

𝑘𝑇

𝑞𝑉𝑜𝑐 ln (1+

𝑞𝑉𝑚

𝑘𝑇) -

𝑘𝑇

𝑞𝑉𝑚

BAB III

METODE EKSPERIMEN

A. Alat dan Bahan

1. Pengukuran intensitas cahaya

a. Pyranometer, OSK 7232 Ogawa Seiki Co., Ltd.

b. Digital integrator, OSK 7239R Ogawa Seiki Co., Ltd.

c. Transformer 110 volt, YT-100-1, 5K No 8813 Yamabishi Electric.

2. Karakterisasi sel surya silikon

a. Digital power supply DC.

b. Digital multimeter.

c. Sel surya silikon, OSK 5611 Ogawa Seiki Co., Ltd.

d. Satu set sumber cahaya (lampu).

B. Tata Laksana

1. Keadaan gelap (tanpa cahaya)

a. Peralatan disiapkan dan disusun sesuai skema.

b. Tegangan V divariasi dari -2 s.d. 2 volt dengan interval 0,2 kemudian

arus yang tertera pada tiap variasi dicatat.

2. Keadaan terang

a. Lampu dinyalakan, pipa pralon dipasang dengan berbagai variasi ukuran

intensitas sinar yang masuk ke sel surya.

b. Tegangan V divariasi dari -2 s.d. 2 volt dengan interval 0,2 kemudian

arus yang tertera pada tiap variasi dicatat.

c. Langkah a dan b diulangi untuk variasi luas blok yang disinari

C. Skema Alat

V A

D. Analisa Data

1. Keadaan Gelap

2. Keadaan Terang

a. Variasi luas penampang sel surya (blok)

1. 1 (satu) blok

𝐴 = 2 1𝑥 … 𝑐𝑚 = ⋯ 𝑚2

2. 2 (dua) blok

𝐴 = 2 2𝑥 … 𝑐𝑚 = ⋯ 𝑚2

b. Variasi intensitas

1. 𝐼 = 35𝑤/𝑚2

2. 𝐼 = 27𝑤/𝑚2

3. 𝐼 = 23𝑤/𝑚2

M

H

-V +V

Kemudian dibuat grafik

1. Grafik hubungan antara j Vs V

j

Vm Voc V

Jm------

Jsc

2. Grafik hubungan antara V.j Vs V

𝑃𝑖𝑛 = 𝐼 ∙ 𝐴

𝐹𝐹 =𝐽𝑚𝑉𝑚

𝐽𝑠𝑐 𝑉𝑜𝑐

η = 𝐹𝐹 𝐽𝑠𝑐 𝑉𝑜𝑐

𝑃𝑖𝑛× 100%

V

V.j

Jm

Vm

BAB IV

HASIL EKSPERIMEN

DATA

1. Pada keadaan gelap (tanpa cahaya)

No V

(Volt)

Jx10-3

(A)

pada tanpa

cahaya

V x j

10-3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

-2,0

-1,8

-1,6

-1,4

-1,2

-1,0

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

-2,00

-1,75

-1,55

-1,30

-1,06

-0,86

-0,67

-0,50

-0,25

-0,15

0

0,17

0,33

4,00

3,15

2,48

1,82

1,27

0,86

0,54

0,30

0,10

0,03

0

0,03

0,13

2. Pada keadaan terang

a. Variasi luasan (blok), intensitas 35 W/m2

1) Pada luasan 1 blok

No V

(Volt)

Jx10-3

(A)

I=35 W/m2

V x j

10-3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

-2,0

-1,8

-1,6

-1,4

-1,2

-1,0

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

-1,59

-1,43

-1,23

-1,06

-0,83

-0,60

-0,46

-0,29

-0,13

-0,02

3,18

2,57

1,97

1,48

0,99

0,60

0,37

0,17

0,05

0,004


No V

(Volt)

Jx10-3

(A)

I=35 W/m2

V x j

10-3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

-2,0

-1,8

-1,6

-1,4

-1,2

-1,0

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

-1,34

-1,10

-0,91

-0,68

-0,50

-0,35

-0,17

-0,01

0,13

0,47

0,49

0,62

2,68

1,98

1,46

0,95

0,60

0,35

0,14

0,006

-0,052

-0,094

0

0,124

b. Variasi intensitas, dengan luasan 1 blok

1) Pada intensitas 35 W/m2

No V

(Volt)

Jx10-3

(A)

I=35 W/m2

V x j

10-3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

-2,0

-1,8

-1,6

-1,4

-1,2

-1,0

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

-1,59

-1,43

-1,23

-1,06

-0,83

-0,60

-0,46

-0,29

-0,13

-0,02

3,18

2,57

1,97

1,48

0,99

0,60

0,37

0,17

0,05

0,004


No V

(Volt)

Jx10-3

(A)

I=27 W/m2

V x j

10-3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

-2,0

-1,8

-1,6

-1,4

-1,2

-1,0

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

-1,79

-1,54

-1,30

-1,08

-0,89

-0,70

-0,51

-0,34

-0,16

0

0,15

0,29

3,58

2,77

2,08

1,51

1,07

0,70

0,41

0,20

0,064

0

0

0,058


No V

(Volt)

Jx10-3

(A)

I=23 W/m2

V x j

10-3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

-2,0

-1,8

-1,6

-1,4

-1,2

-1,0

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

-1,80

-1,56

-1,33

-1,13

-0,90

-0,75

-0,59

-0,43

-0,21

-0,05

0,11

0,32

3,60

2,81

2,13

1,58

1,08

0,75

0,47

0,26

0,08

0,01

0

0,06

GRAFIK


HASIL PERHITUNGAN


𝑃𝑖𝑛 = 196 ∙ 10−4𝑊

𝐹𝐹 = 0

= 0 %




𝑃𝑖𝑛 = 196 ∙ 10−4𝑊

𝐹𝐹 = 5,8𝑥10−2

= 1,93 ∙ 10−2%


𝑃𝑖𝑛 = 𝐼 ∙ 𝐴 = 392 ∙ 10−4𝑊

𝐹𝐹 = −371,2𝑥10−3

= 5,73 ∙ 10−1%



𝑃𝑖𝑛 = 196 ∙ 10−4𝑊

𝐹𝐹 = −1,69𝑥10−1

= 8,58 ∙ 10−2%


𝑃𝑖𝑛 = 151,2 ∙ 10−4𝑊

𝐹𝐹 = −1,05𝑥10−1

= 6,03 ∙ 10−2%


𝑃𝑖𝑛 = 128,8 ∙ 10−4𝑊

𝐹𝐹 = 2,2𝑥10−2

= 9,3 ∙ 10−3%

BAB V

PEMBAHASAN

Pada umumnya sel surya terbuat dari bahan semikontor. Salah satu bahan

sel surya adalah kristal silikon (c-Si). Bahan ini merupakan silikon murni

(elektron valensi 4) yang diberi pengotoran (impuriti) bervalensi 3 sehingga

menjadi silikon tak murni (kekurangan sebuah elektron). Silikon jenis ini

kemudian diberi nama silikon tipe-p. Sebuah silikon murni yang diberi

pengotoran bervalensi 5 (kelebihan sebuah elektron) juga menghasilkan silikon

tipe-n. Sambungan kedua jenis silikon ini akan membentuk persambungan

(junction) PN.

Pada eksperimen atau praktikum Uji karakterisasi arus tegangan sel surya

silikon menggunakan metode perhitungan atau rumus dan menggunakan grafik.

Metode grafik yang digunakan yaitu menggunakan program KaleidaGraph.

Dengan metode grafik ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihanya

antara lain adalah: lebih mudah untuk dipahami, lebih cepat menentukan nilai

gradien relative lebih sederhana dari pada metode lain, praktikan juga dapat

mempunyai gambaran dari data yang telah didapatkan, sedangkan kelemahanya

yaitu: hanya mencakup baberapa data, kekurang akuratan dalam menentukan nilai

karena keterbatasan skala

Percobaan dilakukan dengan memvariasikan nilai tegangan kemudian arus

yang terbaca dicatat. Pada percobaan ini dilakukan 2 macam percobaan, yaitu;

1. Percobaan dalam keadaan gelap, intensitas 35 W/m2 luasan 1 blok (5,6 cm

2)

2. Percobaan dalam keadaan terang.

a. Variasi luasan dengan intensitas cahaya 35 W/m2: luasan 1 blok (5,6 cm

2)

dan luasan 2 blok (11,2 cm2)

b. Variasi intensitas cahaya dengan luasan 1 blok (5,6 cm2): Intensitas

35W/m2,

Intensitas 27 W/m2, dan Intensitas 23 W/m

2

Data hasil percobaan kemudian diplot ke dalam grafik j vs V dengan j pada

sumbu y dan V pada sumbu x. Dari grafik ini akan dihasilkan nilai Jsc dan Voc.

Jsc adalah arus rangkai pendek, dan Voc adalah tegangan rangkaian terbuka. Pada

grafik j vs V berupa kurva lengkung dari sumbu negatif ke sumbu positif(dari kiri

bawah ke kanan atas), hal ini menunjukkan hubungan antara arus dan tegangan.

Semakin besar nilai tegangan maka nilai arus akan semakin besar, artinya

tegangan berbanding lurus dengan nilai arus. Selain grafik tersebut, diplot juga

grafik V.j vs V dengan V.j sebagai sumbu y dan V sebagai sumbu x sehingga dari

grafik ini akan menghasilkan nilai Jm dan Vm. Jm adalah arus pada rangkaian,

dan Vm adalah tegangan yang mengalir pada rangkaian. Grafik yang terbentuk

yaitu grafik parabola terbuka ke atas.

Pada keadaan gelap, nilai tegangannya nol dan nilai arusnya juga nol. Hal

ini karena lampu tidak dinyalakan sehingga tidak ada beda potensial yang masuk

ke alat dan arus pun tidak ada yang mengalir. Sehingga nilai efisiensi yang

diperoleh juga nol. Pada keadaan terang dengan variasi blok, dapat dilihat dari

grafik bahwa kerapatan arus sebanding dengan tegangan, hasil grafik tampak

linear. Pada percobaan keadaan terang, memvariasi intensitas cahaya dengan

menggunakan pipa paralon, hal ini bertujuan agar cahaya lebih fokus mengenai

luasan sel surya. Pada saat nilai intensitas cahaya 35 W/m2, arus yang terbaca

hanya sampai variasi tegangan -0,2 dan pada saat intensitas cahyanya 27 dan 23

W/m2 arus dapat terbaca sampai variasi 0,2 volt. Kemudian pada variasi luasan

blok 1 dan 2 diperlohe nilai efisiensi, pada 1 luasan blok lebih kecil daripada

variasi luasan 2 blok. Pada variasi intensitas, diperoleh nilai efisiensi yang

berbanding lurus dengan intensitas. Hal ini sesuai dengan teori, yaitu semakin

besar intensitas maka nilai efisiensi semakin besar pula. Dari hasil percobaan yang

diperoleh, maka nilai-nilai tersebut tidak sesuai dengan referensi yaitu sebesar 15

%. Perbedaan tersebut disebabkan oleh beberapa faktor di antaranya, seharusnya

percobaan sel surya ini dilakukan di tempat yang sangat gelap sehingga dapat

diketahui secara akurat perubahan dan pengaruhnya, dan alat yang digunakan

(pembangkit tenaga), amperemeter juga sangat sensitif sehingga pada saat

pengambilan data kurang maksimal. Jika efisiensinya besar maka silikon dengan

perlakuan intensitas dan luasan tersebut merupakan sel surya berkualitas baik.

Untuk mendapatkan sel suryaa berkualitas baik maka intensitas cahata dibuat

besar dan luasan yang dikenai cahaya sempit.

BAB VI

APLIKASI DAN PENGEMBANGAN TEKNOLOGI KE DEPAN

1. Sel surya sandwich

Sebuah terobosan cukup brilian dari peneliti jepang tepatnya di Torin

University, mereka menggunakan konsep perpaduan antara sel surya dengan

kapasitor. Sel surya yang mengadopsi temuan M. Gratzel digabungkan dengan

konsep kapasitor sebagan penyimpan muatan listrik. Pada umumny selsurya

selalu membutuhkan perangkat lain untuk menggenapi manfaatnya.selain

perangkat pengkonversi sinar matahari menjadi listrik, selsurya juga dilengkapi

dengan bateri sebagai penyimpan listrik yang dihasilkan sel. Baterai ini

biasanya digunakan ketika malamhari ntuk penerangan atau sebagai cadangan

listrk di siang hari.yang menarikdari karya orang jepang ini adalah mereka

sekaligus menjawab tantangan penyimpan listrik hasil konversi sinar matahari

disamping potensi produksi masal sel surya yang praktis dan efisien didalam

satu kemasan alat. Selsurya ini disebut “sandwich” agaknya karena struktur

penampang melintang selsurya ini terdiri dari lapisan-lapisan material yang

mengapit sebuah polimer ibarat roti tangkep yang mengapit daging dan sayur

mayur pada sebuah sandwich

Sedangkan istilah “photocapacitor” digunakan mengingat proses

konversi foton/cahaya dan keberadaan kapasitor di dalam satu perangkat.

Melihat strukturnya, selphotocapacitor ini terdiri atas dua elektrode atau kutub-

kutub negatif dan positif yang melengkapi sirkuit tertutup. Elektrode pertama

berupa semikonduktor titanium oksida dan elektrode kedua berupa substrat

kaca yang terlapisi oleh lapisan tipis platinum. Kedua elektrode ini dipisahkan

oleh sebuah lapisan resin/polimer. Kedua elektrode tersebut masing-masing

terhubung oleh karbon aktif berpori. Baik lapisan elektrode maupun karbon

aktif dipenuhi dengan larutan ionik persis seperti pada sel surya jenis DSSC.

Sel photocapacitor yang dipublikasikan ini memiliki efek sel surya ini

berukuran 0.64 centimeter persegi. Mekanisme kerja dari sel photocapacitor

tidak ubahnya dengan sebuah sel surya. Foton atau cahaya ditangkap oleh

molekul-molekul pigment (dye) pada permukaan lapisan titanium oksida.

Ketika terekspose cahaya, elektron dari molekul pigment tersebut mengalir ke

pita konduksi semikonduktor titanium oksida yang akhirnya menghasilkan

arus. Elektron ini kemudian terus mengalir ke lapisan karbon aktif melalui

sirkuit menuju elektrode platinum. Efek kapasitansi sendiri terjadi ketika yang

bermuatan positif bergerak menuju lapisan karbon aktif yang terdapat pada

elektoda titanium. Akumulasi muatan positif dan negatif pada lapisan karbon

aktif yang berbeda membuat perangkat sel ini dapat memiliki kemampuan

menyimpan energi atau muatan

2. Sel Surya LiTaO3

Struktur perovskite LiTaO3, ion litium (Li2+) terletak di ujung rusuk-

rusuk kubus, ion titanium (Ta4+) terletak di diagonal ruang dan ion oksigen

terletak di diagonal bidang kubus. Penambahan niobium ke dalan LiTaO3

(LNT) akan mendapatkan bahan ferroelektrik/piroelektrik bersifat menyerupai

semikonduktor tipe-n (donor doping), karena ion miobium (Nb5+) akan

menempati posisi ion niobium (Ta4+) yang berarti struktur tersebut memiliki

kelebihan ion negatif (tipe-n) yang disebut ion soft dopant atau donor dopant

(Uchino, 2000). Ion soft dopant. ini dapat menghasilkan material ferroelektrik

yang bersifat lebih soft, seperti konduktivitas elastis lebih tinggi, sifat medan

koersif lebih rendah, faktor kualitas mekanik lebih rendah dan kualitas arus

listrik yang lebih rendah (Uchino, 2000, Sunandar, 2006).

Gambar 2.1 menjelaskan keadaan donor dopant yang berperan penting

dalam pembentukan ruang kosong pada posisi A (Li2+) dari struktur perovskite

akibat proses elektrostatis, dan mengakibatkan ion Li tidak dapat dengan

mudah melompat ke ruang kosong A karena terhalang ikatan ionik oksigen

(Uchino, 2000, Hastio dkk, 2006). Salah satu karakteristik terbentuk

sambungan p-n dalam sel surya fotovoltaik adalah uji sifat konduktivitas listrik

dan uji arus fotovoltaik film tipis. Berdasarkan nilai konduktivitas listrik suatu

material dapat dibedakan menjadi tiga bagian yaitu konduktor, semikonduktor

dan isolator. Gambar 2.2 memperlihatkan untuk material isolator berada dalam

selang nilai 10-18 S/m sampai 10-8 S/m, semikonduktor berada dalam selang

nilai 10-8 S/m sampai 103 S/m dan konduktor berada dalam selang nilai 103 S/m

sampai 108 S/m (Kwok, 1995). Gambar 2.1. Donor dopant (Uchino, 2000,

Hastio dkk, 2006). Hasil penelitian menunjukkan bahwa Itskovsky (1999) telah

berhasil membuat sel surya ferroelektrik infra merah triglisin sulfat, LiTaO3,

NaNO2,dan desain roda chopper dengan selisih antara frekuensi resonansi arm

section (fr1) dengan frekuensi resonansi driving section (fr2) sebesar 10 % pada

alat ukur arus piroelektrik sel surya. Sedangkan Imada dkk (1998), Fraden

dkk(2000), Taniguchi dkk (1997) telah berhasil melakukan pengukuran arus

ferroelektrik berbantuan JFET dan I/V converter dengan karakterisasi sensor

berupa waktu respon listrik sebesar 2 detik pada kapasitor = 40 pF dan

hambatan = 50 GΩ serta respon frekuensi 3 dB di atas frekuensi cut off-nya.

BAB VII

KESIMPULAN

Dari hasil percobaan didapatkan:

Pada keadaan gelap (tanpa cahaya) = 0 %

Pada keadaan terang


Pada luasan 1 blok = 1,93 ∙ 10−2%

Pada luasan 2 blok = 5,73 ∙ 10−1%


Pada intensitas 35 W/m2 = 8,58 ∙ 10−2%



Diperoleh hubungan bahwa semakin besar tegangan yang diberikan maka

semakin besar juga nilai arus, atau j≈V.

Karakteristik sel surya sangat ditentukan oleh intensitas cahaya yang jatuh pada

permukaan sel. Semakin banyak intensitas cahaya yang mengenai permukaan

sel surya maka arus yang dihasilkan akan semakin besar

Pada keadaan gelap dengan intensitas 35 W/m2 luasan 1 blok (5,6 cm

2) tampak

bahwa grafik berbentuk kurva lengkung yang hampir linear, karena nilai beda

potensial dan arusnya nol, maka tidak ada nilai efisiensinya.

DAFTAR PUSTAKA

Staf Laboratorium Fisika Zat Padat. 2011. Buku Penuntun Praktikum Eksperimen

Fisika III. Laboratorium Fisika Zat Padat. Yogyakarta: Fakultas MIPA

UGM.

http://www.akademik.unsri.ac.id/download/journal/files/baijournal/Harmen_Ranc

ang%20Bangun.pdf

http://www.batan.go.id/ptrkm/file/Epsilon/vol_12_02/4.Edit_teguh.pdf.

http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/16294

http://www.bloggaul.com/idayrus4u/readblog/89194/pembuatan-sel-surya-silikon-

sang-primadona

http://frillarenty.blogspot.com/2010/05/sel-surya-silicon.html

http://www.kamusilmiah.com/politik/teknologi-sel-surya-untuk-energi-masa-

depan/

http://energisurya.wordpress.com/2007/11/20/sel-surya-silikon-sang-primadona/

LAMPIRAN


Luasan 1 blok (A=5.6x 10-4

m2); Intensitas=35W/m

2

Jsc = 0.77x10-3

A; Voc = -0.122V; Jm = 0 A; Vm = 0 V

𝑃𝑖𝑛 = 𝐼 ∙ 𝐴 = 35 ∙ 5.6 ∙ 10−4 = 196 ∙ 10−4𝑊

𝐹𝐹 =𝐽𝑚 𝑉𝑚

𝐽𝑠𝑐 𝑉𝑜𝑐=

0×0

0.77 ∙10−3×−0.122= 0

=𝐹𝐹 𝐽𝑠𝑐 𝑉𝑜𝑐

𝑃𝑖𝑛× 100% =

−7,3.10−3× 0 −0.122

196∙10−4 𝑥100% = 0 %



Pada luasan 1 blok



2

Jsc = 0.703x10-3

A; Voc = -0.092V; Jm = 0.019x10-3

A;

Vm = -0.2 V

𝑃𝑖𝑛 = 𝐼 ∙ 𝐴 = 35 ∙ 5.6 ∙ 10−4 = 196 ∙ 10−4𝑊



0.019 ∙10−3×−0.2

0.703 ∙10−3×−0.092= 5,8𝑥10−2


𝑃𝑖𝑛× 100% =

5,8.10−2× 0.703∙10−3 −0.092

196∙10−4 𝑥100%

= 1,93 ∙ 10−2%

Pada luasan 2 blok



2

Jsc = 0.750x10-3

A; Voc = -0.808V; Jm = -0.10x10-3

A;

Vm = -2.25 V

𝑃𝑖𝑛 = 𝐼 ∙ 𝐴 = 35𝑥11.2 ∙ 10−4 = 392 ∙ 10−4𝑊



−0,10 ∙10−3×−2.25

0.750 ∙10−3×−0.808= −371,2𝑥10−3


𝑃𝑖𝑛× 100% =

−371,2.10−3× 0.750∙10−3 −0.808

392∙10−4 𝑥100%

= 5,73 ∙ 10−1%


Pada intensitas 35 W/m2



2

Jsc = 0.703x10-3

A; Voc = -0.092V; Jm = -0.055x10-3

A;

Vm = -0.2 V

𝑃𝑖𝑛 = 𝐼 ∙ 𝐴 = 35 ∙ 5.6 ∙ 10−4 = 196 ∙ 10−4𝑊



−0,055 ∙10−3×−0.2

0.703 ∙10−3×−0.092= −1,69𝑥10−1


𝑃𝑖𝑛× 100% =

−1,69.10−1× 0.703∙10−3 −0.092

196∙10−4 𝑥100%

= 8,58 ∙ 10−2%




2

Jsc = 0.718x10-3

A; Voc = -0.121V; Jm = -0.069x10-3

A;

Vm = -0.133 V

𝑃𝑖𝑛 = 𝐼 ∙ 𝐴 = 27 ∙ 5.6 ∙ 10−4 = 151,2 ∙ 10−4𝑊



−0,069 ∙10−3×−0,133

0.718 ∙10−3×−0.121= −1,05𝑥10−1


𝑃𝑖𝑛× 100% =

−1,05.10−1× 0.718∙10−3 −0.121

151,2∙10−4 𝑥100%

= 6,03 ∙ 10−2%




2

Jsc = 0.813x10-3

A; Voc = -0.067V; Jm = -0.015x10-3

A;

Vm = 0.08 V

𝑃𝑖𝑛 = 𝐼 ∙ 𝐴 = 23 ∙ 5.6 ∙ 10−4 = 128,8 ∙ 10−4𝑊



−0,015 ∙10−3×0,08

0.813 ∙10−3×−0.067= 2,2𝑥10−2


𝑃𝑖𝑛× 100% =

2,2.10−2× 0.813∙10−3 −0.067

128,8∙10−4 𝑥100%

= 9,3 ∙ 10−3%

laporan+sel+surya+(fzp 7)

Documents