PENGARUH EKSTRAK HIBISCUS ROSA-SINENSIS TERHADAP DAYA

SERAP SEL FOTOVOLTAIK

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Memenuhi Syarat-syarat Untuk

Mencapai Gelar Sarjana Teknik Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Diajukan oleh:

ARUM KUSUMA WARDHANY

D 400 090 014

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2013

i

ii

iii

iv

KATA PENGANTAR

Assalamu`alaikum Wr.Wb.

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

kenikmatan, hidayah serta taufiqnya sehingga sampai saat ini masih

diberikan kesempatan untuk beribadah dan meyembah padaNYA dan telah

menjadikanku manusia yang berakal dan berguna dalam dunia ini.

Sholawat serta salam untuk junjunganku, Nabiku Muhammad S.A.W yang

aku nantikan–nantikan syafa’atnya.

Hanya karena izin Allah SWT penulis akhirnya mampu melewati

kendala dan tantangan dalam menyelesaikan dan menyusun laporan tugas

akhir ini. Tugas akhir ini disusun dan diajukan sebagai syarat kelulusan dan

mendapatkan gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Elektro Universitas

Muhammadiyah Surakarta. Adapun judul tugas akhir yang penulis ajukan

adalah “PENGARUH EKSTRAK HIBISCUS ROSA-SINENSIS

TERHADAP DAYA SERAP SEL FOTOVOLTAIK”

Selama menyelesaikan laporan ini, penulis banyak mendapat dukungan,

saran serta bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis ingin

mengucapkan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

v

2. Bapak Ir. Jatmiko, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas

Muhammadiyah Surakarta dan Pembimbing II Tugas Akhir.

3. Bapak Hasyim Asy’ari, ST, MT selaku Pembimbing I Tugas Akhir.

4. Bapak Moch. Muslich, ST, M. Eng selaku Pembimbing Akademik yang

telah memberikan bimbingan selama menempuh studi di Teknik Elektro.

5. Bapak Umar, ST, MT dan Agus Supardi, ST, MT selaku penguji Tugas

Akhir.

6. Bapak dan Ibu Dosen serta seluruh staff karyawan Teknik Elektro yang

telah memberikan banyak dukungan dan bantuan kepada penulis.

7. Kedua orang tua yang telah mencurahkan seluruh kasih sayang, perhatian,

serta memberi do’a dan semangat bagiku.

8. Semua yang pernah ada di sisiku, yang telah mewarnai hari serta hidupku,

yang pernah beri pengalaman menakjubkan. Terima kasih telah

menjadikanku kuat dan lebih bijak.

9. Sosok yang menemani di “Wallet Castle”, terima kasih untuk waktu,

canda, tawa dan semua yang pernah dilewati. Sukses untuk mu selalu,

jangan berhenti bermimpi.

10. Teman – teman seperjuangan, Endah, Anas, Prima, Dhimas, Supri,

Dhanar, Jimi, serta rekan rekan Elektro 2009, semoga hubungan ini terjalin

sampai kapanpun. Sukses untuk kita semua. Amin.

11. Keluarga besar KMTE UMS, terima kasih atas kehangatan keluarga yang

diberikan selama ini.

vi

12. Keluarga besar Beswan Djarum 27 di seluruh Indonesia, terima kasih atas

dukungan, bantuan, serta masukannya. Sukses untuk kita semua. Miss you

all guys :*

13. Mas Mahir, F.P Widyamarta, dan Johan W. A. Terima kasih untuk

semangat, bantuan, serta sharingnya.

14. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Laporan Tugas

Akhir ini.

Dengan segala kerendahan hati penulis berharap semoga karya ini

memberikan manfaat kepada semua pihak dan bagi penulis sendiri pada

khususnya, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bermanfaat dan bersifat

membangun.

Wassalamualaikum Wr. Wb.

Surakarta, April 2013

Penulis

vii

MOTTO

“Dan janganlah kamu berjalan di muka bumi ini dengan sombong, karena sesungguhnya kamu

sekali-kali tidak dapat menembus bumi dan sekali-kali tidak akan sampai setinggi gunung “

(Qs. Al-Isra 37)

“Boleh jadi kalian membenci sesuatu padahal ia baik bagi kalian. Boleh jadi kalian menyukai

sesuatu padahal ia buruk bagi kalian. Allah mengetahui sedang kalian tidak mengetahui”

(QS. Al-Baqoroh 216)

“ Think, Believe, Dream, Dare”

(Walt Disney)

“Whatever you are, be a good one”

(Abraham Lincoln)

“Mengedukasi fikiran tanpa memgedukasi hati sama dengan tidak mengedukasi apa – apa”

(Aristoteles)

“Remember the ABC's of Success : Ability, Breaks, Courage”

(Life's Little Instruction - Jackson Brown, Jr.)

viii

PERSEMBAHAN

Sedikit karya ini kupersembahkan untuk yang mengalirkan cintanya tanpa henti :

Allah Swt. Atas karunia, nikmat, serta rahmat yang tak pernah henti kau kucurkan padaku.

Kedua orangtuaku, yang selalu memberi dukungan dan doa tanpa henti. Semoga sehat dan

rahmat Allah selalu menyertai kalian. Terima kasih atas kesabaran yang begitu besar.

Reditesouls, terima kasih pernah menemani setengah perjalananku kini aku menyelesaikan

tugas ku dengan baik. Semoga jalanmu lebih baik sekarang, terucap doa dalam diamku.

The king of Wallet Castle Kingdom, setiap canda, tawa, perdebatan denganmu begitu

menyenangkan juga masukan dan semangat yang tak pernah berhenti. Rindu berkelana ke

dunia Alice.

Segenap Keluarga Besar KMTE UMS. Terima kasih untuk setiap canda tawa dan

pelajaran berharga yang telah kalian beri.

Teman - teman Teknik Elektro 2009

Keluarga Besar Beswan Djarum 27 di Seluruh Indonesia. Rindu untuk bertemu kalian lagi

suatu saat nanti. Pasti!

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv

MOTTO ................................................................................................................ vii

PERSEMBAHAN ................................................................................................. viii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiii

DAFTAR KONTRIBUSI ...................................................................................... xiv

ABSTRAKSI ........................................................................................................ xvi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ............................................................................... 1

1.2. Perumusan Masalah ....................................................................... 3

1.3. Batasan Masalah............................................................................. 3

1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................... 3

1.5. Manfaat Penelitian ........................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Telaah Penelitian ........................................................................... 4

2.2. Landasan Teori .............................................................................. 5

2.2.1 Sejarah Sel surya ........................................................................ 5

x

2.2.2 Spesifikasi Sel Surya ................................................................. 6

2.2.2.1 Dasar Sel Surya .................................................................

6

2.2.2.2 Perkembangan Sel Surya ...................................................

7

2.2.2.3 Energi Listrik .....................................................................

9

2.2.2.4 Faktor Pengoperasian Sel Surya ........................................

9

2.2.2.5 Photovoltaics (PV) Generator ............................................

12

2.2.3 Arus dan Tegangan ....................................................................

12

2.2.3.1 Daya ...................................................................................

14

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Prosedur Penelitian ...........................................................................

16

3.1.1 Persiapan yang Dilakukan .........................................................

16

3.1.2 Alat dan Bahan Yang Diperlukan Dalam Penelitian .................

16

3.1.2.1 Bahan ..............................................................................

16

3.1.2.2 Alat ..................................................................................

17

3.1.3 Waktu dan Tempat ....................................................................

17

3.1.3.1 Pengambilan Data ..................................................................

18

3.2 Diagram Penelitian ............................................................................

18

3.2.1 Urutan Penelitian .......................................................................

18

3.2.2 Diagram Alur Penelitian ...........................................................

19

3.2.3 Skema Rangkaian Penelitian .....................................................

20

3.2.3.1 Kondisi Tanpa Beban ......................................................

20

3.2.3.2 Kondisi dengan Beban Lampu DC ..................................

20

BAB III

xi

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian dan Analisa ............................................................. 21

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 46

5.2 Saran ................................................................................................. 47

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 48

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian Skripsi .................................................. 19

Gambar 3.2 Skema Rangkaian Tanpa Beban .................................................. 20

Gambar 3.3 Skema Rangkaian Dengan Beban Lampu DC ............................. 20

Gambar 4.1 Ekstrak Kembang Sepatu dengan Etanol 70% ............................ 22

Gambar 4.2 Modul Surya ................................................................................ 23

Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Tegangan Keluaran Panel Normal dan

Ekstrak Etanol 70% .................................................................... 25

Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Tegangan Keluaran Panel Normal dan

Ekstrak Etanol 96% .................................................................... 32

Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Tegangan Keluaran Panel Normal dan

Ekstrak 30ml Etanol 96% dengan Beban Lampu DC 6 Watt ..... 38

Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Tegangan Keluaran Panel Normal dan

Ekstrak 25ml Etanol 96% dengan Beban Lampu DC 6 Watt ..... 42

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Spesifikasi panel solar cell............................................................... 16

Tabel 4.1 Perbandingan Hasil Keluaran Panel Surya keadaan normal dan

Ekstrak dengan pelarut etanol 70% ................................................ 24

Tabel 4.2 Perbandingan hasil keluaran panel surya keadaan normal dan

ekstrak dengan pelarut etanol 96% ................................................. 28

Tabel 4.3 Perbandingan hasil keluaran panel surya keadaan normal dan

ekstrak dengan pelarut etanol 96% 20ml ........................................ 31

Tabel 4.4 Perbandingan hasil keluaran panel surya keadaan normal dan

ekstrak dengan pelarut etanol 96% 15ml ........................................ 34

Tabel 4.5 Perbandingan hasil keluaran panel surya keadaan normal dan

ekstrak dengan pelarut etanol 96% 30ml dengan beban lampu DC

6 Watt .............................................................................................. 37

Tabel 4.6 Perbandingan hasil keluaran panel surya keadaan normal dan

ekstrak dengan pelarut etanol 96% 25ml dengan beban lampu DC

6 Watt .............................................................................................. 41

xiv

DAFTAR KONTRIBUSI

Tugas Akhir ini berawal dari ketertarikan penulis terhadap

pembangkitan energi alternatif terbarukan, terlebih karena hal tersebut

memiliki prospek yang cukup baik untuk dikembangkan. Ide penelitian

tugas akhir ini berasal dari Bapak Hasyim Asy’ari, ST, MT. Beliau

menawarkan penelitian untuk tugas akhir mengenai pemanfaatan energi

alternatif sebagai pembangkit listrik. Setelah beberapa kali berkonsultasi,

akhirnya penulis berminat untuk melakukan penelitian tersebut. Beliau juga

menyetujui untuk menjadi pembimbing pertama dalam tugas akhir ini.

Setelah beberapa kali berkonsultasi mengenai judul tugas akhir dan

teknis penelitian, akhirnya penulis memutuskan untuk membuat proposal

tugas akhir sekaligus meminta kesediaan Bapak Ir. Jatmiko, MT untuk

menjadi pembimbing dua dalam penelitian ini. Setelah seminar proposal

dibuat dan disetujui untuk ditindaklanjuti sebagai Tugas Akhir penulis

memulai penelitian mengenai pembangkit energi terbarukan berupa panel

surya ini.

Penelitian ini dilakukan penulis di Jl. Mendungan, RT. 03/RW.03

Mendungan Kartasura. Sebagian peralatan yang digunakan dalam penelitian

ini meminjam peralatan yang ada di Laboratorium Jurusan Teknik Elektro

dan bahan lain diperoleh melalui pembelian. Penelitian ini didanai oleh

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Pengambilan

xv

xvi

ABSTRAKSI

Saat ini solar sel telah banyak digunakan sebagai salah satu alternatif

sumber pembangkitan energi listrik meskipun efisiensi yang dihasilkan masih cukup

rendah. Berbagai kajian dan penelitian dilakukan sebagai upaya peningkatan

effisiensi dari solar sel.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh ekstrak Hibiscus

Rosa – Sinensis terhadap daya serap sel fotovoltaik. Metode yang digunakan adalah

pemanfaatan ekstrak alami dari Hibiscus Rosa – Sinensis yang diaplikasikan kepada

panel surya dengan cara dioleskan ke permukaan panel kemudian diamati tegangan

dan arus yang dihasilkan. Hibiscus Rosa – Sinensis diekstrak menggunakan teknik

maserasi, dimana mahkota bunga dipotong kecil-kecil kemudian direndam dengan

etanol 70% dan 96%.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak Hibiscus Rosa – Sinensis

dengan menggunakan pelarut etanol 96% mampu meningkatkan efisiensi solar sel

bila dibandingkan dengan kondisi normal pada saat yang sama. Peningkatan

efisiensi maksimum yang dapat dilakukan sebesar 6,334% selama penelitian.

Sebaliknya, solar sel yang menggunakan ekstrak Hibiscus Rosa – Sinensis dengan

pelarut etanol 70% menghasilkan efisiensi lebih rendah 2,4591% dibanding kondisi

normal.

Kata Kunci : Sumber Energi, Solar Cell, Pembangkit Terbarukan, Hibiscus Rosa

Sinensis, PLTS.