teori dasar pv

1. Teori Dasar1.1 PhotovoltaicSel surya atau sel photovoltaic, adalah sebuah alat semikonduktor yang terdiri dari sebuah wilayah-besar diode p-n junction, di mana, dalam hadirnya cahaya matahari mampu menciptakan energi listrik yang berguna. Pengubahan ini disebut efek photovoltaic. Bidang riset berhubungan dengan sel surya dikenal sebagai photovoltaics

Prinsip Dasar Teknologi Panel Surya (Photovoltaic)Inti dari kerja photovoltaic (PV) adalah mengubah atau mengkonversi energi dari radiasi matahari menjadi energi listrik. Beberapa komponen yang digunakan adalah elemen semikonduktor yang disebut sel surya, kemudian disusun menjadi modul surya.

Prinsip kerja PV adalah ketika ada sebuah foton atau lebih masuk ke dalam sel surya yang terdiri dari lapisan semikonduktor seperti pada gambar, maka akan menghasilkan pembawa muatan bebas berupa electron dan hole. Foton yang masuk berasal dari radiasi matahari. Jika pembawa muatan dapat mencapai daerah ruang muatan sebelum terjadi rekombinasi, maka akibat oleh medan listrik yang ada akan dipisahkan dan dapat bergerak menuju kontaktor. Jika terdapat kawat penghubung antar kontaktor maka dapat dihasilkan arus (Penick dan Louk, 1998).Secara umum, konstruksi sebuah PV terdiri dari 3 bagian, yaitu Lapisan penerima radiasi Lapisan tempat terjadinya pemisahan muatan akibat fotoinduksi Lapisan kontaktor

1.2 Multimeter

Multimeter adalah sebuah alat ukur listrik yang mengukur tegangan (volmeter, baik untuk tegangan DC atau AC), Hambatan (Ohm meter) serta arus (ampere-meter).1.3 Flux Meter

Lux meter adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur intensitas cahaya atau tingkat pencahayaan.Biasanya Lux_meter digunakan dalam ruangan.Kebutuhan pencahayaan setiap ruangan terkadang berbeda.Semuanya tergantung dan disesuaikan dengan kegiatan yang dilakukan.Untuk mengukur tingkat pencahayaan di butuhkan sebuah alat yang bisa bekerja secara otomatis mampu mengukur intensitas cahaya dan menyesuaikannya dengan cahaya yang dibutuhkan.

Lux meter adalah sebuah alat ukur intensitas cahaya yang dapat membantu menyesuaikan pencahayaan ruangan sesuai dengan fungsi sebuah ruangan.Caranya sangat sederhana. Letakkan lux meter diatas meja dalam ruanan dimana intensitas cahaya ingin di ketahui. Setelah beberapa saat, layar penunjuk Lux meter akan menapilkan tingkat pencahayaan dalam ruangan tersebut. Setelah di dapat nilai intensitas cahayanya, bandingkan nilai tersebut dengan standar SNI. Jika nilai tingkat pencahayaan lebih tinggi dari standar, lampu sebaiknya diganti dengan yang lebih rendup.Jika nilai tingkat pencahayaan lebih rendah dari standar, lampu sebaiknya diganti dengan lampu yang lebih terang.Jika tingkat pencahayaan ruangan telah sesuai dengan fungsinya, effisien energi untuk penerangan telah tercapai.

2. Alat dan Bahan1. Photovoltaic Modul2 cell2. Kabel Penghubungsecukupnya3. Multimeter Digital1 buah4. Lux Meter1buah5. Modul Beban Elektronik1 buah

3. Gambar Rangkaian 3.1 Rangkaian Parallel Modul Photovoltaic

3.2 Rangkaian Parallel + Seri 4 cell Modul Photovoltaic

3.3 Rangkaian Parallel + Seri 6 cell Modul Photovoltaic

4. Langkah Kerja4.1 Langkah Kerja Module Photovoltaic Rangkaian Parallel 2 Cell1. Hubungkan dua cell pada modul PV seperti pada gambar secara parallel dan hubungkan kutub + dan ke masing masing terminal keluaran Out + dan Out seperti pada gambar dibawah ini.

2. Hubungkan voltmeter pada kedua ujung Out + dan Out - , Atur sudut sumber cahaya dan solar cell pada sudut 0 dan hidupkan sumber cahaya dari lampu dengan intensitas cahaya sesuai dengan yang diinginkan.3. Ukurlah tegangan keluaran dengan multimeter digital.4. Hubungkan terminal out + dan out ke terminal beban + dan beban dari beban elektronik seperti gambar dibawah ini.

5. Hubungkan terminal BAT + dan BAT dari modul beban elektronik pada terminal + dan baterai, yakinlah polaritas benar.6. Hidupkan modul elektronik dan catat yang terbaca pada monitornya dan pilih kunci untuk merubah duty ratio, ukur arus dan tegangan ke setiap duty yang bersesuaian seperti pada tabel.

4.2 Langkah Kerja Module Photovoltaic Rangkaian Parallel + Seri 4 Cell

1. Hubungkan dua cell pada modul PV seperti pada gambar secara parallel dan hubungkan kutub + dan ke masing masing terminal keluaran Out + dan Out seperti pada gambar dibawah ini.

2. Hubungkan voltmeter pada kedua ujung Out + dan Out - , Atur sudut sumber cahaya dan solar cell pada sudut 0 dan hidupkan sumber cahaya dari lampu dengan intensitas cahaya sesuai dengan yang di inginkan.3. Ukurlah tegangan keluaran dengan multimeter digital.4. Hubungkan terminal out + dan out ke terminal beban + dan beban dari beban elektronik seperti gambar dibawah ini.


4.3 Langkah Kerja Module Photovoltaic Rangkaian Parallel + Seri 6 Cell

1. Hubungkan dua cell pada modul PV seperti pada gambar secara parallel dan hubungkan kutub + dan ke masing masing terminal keluaran Out + dan Out seperti pada gambar dibawah ini.

2. Hubungkan voltmeter pada kedua ujung Out + dan Out - , Atur sudut sumber cahaya dan solar cell pada sudut 0 dan hidupkan sumber cahaya dari lampu dengan intensitas cahaya sesuai dengan yang diinginkan.3. Ukurlah tegangan keluaran dengan multimeter digital.4. Hubungkan terminal out + dan out ke terminal beban + dan beban dari beban elektronik seperti gambar dibawah ini.


5. Tabel 5.1 Dua Cell Parallel E = 1000 LuxDuty RateVoltage (V)Current(mA)

InputOutput

05.90.450

550.590

104.71.170

154.41.740

204.12.320

253.92.910

303.63.50

353.24.140

402.94.720

452.65.310

502.25.880

551.96.470

601.67.050

651.37.640

700.98.220

750.78.810

800.49.390

850.210.100

900.110.560

95000

100000

5.2 Dua Cell Parallel E = 2000 Lux Duty RateVoltage (V)Current(mA)

InputOutput

060.030

55.30.610

1051.190

154.71.770

204.42.360

2542.950

303.73.540

353.44.120

403.14.710

452.85.300

502.55.890

552.16.480

601.87.070

651.47.640

701.18.240

750.88.830

800.59.410

85000

90000

95000

100000

5.3 Dua Cell Parallel E = 3000 Lux

Duty RateVoltage (V)Current(mA)

InputOutput

060.030

55.60.610

105.31.190

154.91.780

204.62.360

254.22.950

303.93.540

353.64.130

403.34.720

452.95.310

502.65.890

552.36.480

602.07.070

651.77.660

701.38.250

7518.830

800.79.420

850.410.010

900.110.590

95000

100000

5.4 Dua Cell Parallel E = 4000 Lux


InputOutput

06.20.030

55.70.610

105.31.190

1551.780

204.72.360

254.42.950

3043.540

353.74.130

403.34.720

4535.310

502.75.90

552.36.480

6027.070

651.77.660

701.48.250

7518.830

800.79.420

850.410.010

900.210.590

95000

100000

5.5 Dua Cell Parallel E = Tak Terhingga


InputOutput

06.60.030

56.10.610

105.81.190

155.41.780

205.12.360

254.72.950

304.43.540

3544.130

403.74.720

453.45.310

503.15.90

552.86.490

602.47.070

652.17.667.58

701.78.258.1

751.48.839.3

801.19.4210.2

850.810.0111.2

900.510.5912.2

950.211.1812.5

1000.111.812.5

5.6 Empat Cell Parallel + Seri E = 1000 Lux


InputOutput

011.10.030

59.70.610

109.21.190

158.61.780

2082.370

257.42.950

306.83.540

356.24.130

405.64.720

4555.310

504.45.90

553.76.490

603.17.080

652.37.670

701.78.250

751.28.840

800.89.430

850.410.010

900.110.60

95000

100000



InputOutput

011.80.030

510.60.610

109.91.130

159.31.780

208.62.370

258.32.950

307.43.540

356.74.130

406.14.720

455.55.310

504.85.90

554.26.490

603.67.080

652.97.670

702.38.260

751.78.850

801.19.430

850.610.010

900.310.60

95000

100000



InputOutput

012.20.030

511.10.610

1010.41.190

159.81.780

209.12.370

258.42.90

307.83.540

357.24.130

406.54.720

455.95.310

505.25.90

554.66.490

603.97.080

653.37.670

702.68.260

7528.850

801.49.430

850.910.010

900.410.60

950.111.190

100000

5.9 Empat Cell Parallel + Seri E = 4000 LuxDuty RateVoltage (V)Current(mA)

InputOutput

0120.030

511.60.610

1010.51.190

159.81.780

209.12.370

258.42.90

307.83.540

357.24.130

406.54.720

455.95.310

505.25.90

554.66.490

603.97.080

653.37.670

702.68.260

7528.850

801.49.430

850.910.010

900.410.60

95000

100000

5.91 Empat Cell Parallel + Seri E = Tak Terhingga


InputOutput

013.20.030

512.20.610

1011.41.190

1510.81.780

2010.12.370

259.42.960

308.73.550

3584.130

407.44.730

456.75.310

506.15.90

555.46.490

604.87.086.8

654.17.619.9

703.38.3810.2

752.88.8510.9

802.29.4311.2

851.510.0112.4

900.910.613.4

950.311.1914

1000.111.8114

5.92 Enam Cell Parallel + Seri E = 1000 Lux


InputOutput

016.90.030

514.90.590

1013.91.160

1512.91.730

2012.12.290

2511.12.870

3010.23.440

359.24.010

408.34.580

457.35.150

506.35.720

555.36.290

604.36.870

653.47.440

702.68.010

751.88.680

801.29.150

850.79.720

900.310.290

95000

100000



InputOutput

0170.030

515.90.590

1014.91.160

1513.91.730

2012.12.290

2511.12.870

3010.23.440

359.24.010

408.34.580

457.35.150

506.55.720

555.36.350

604.46.970

653.47.440

702.68.030

751.88.680

801.29.150

850.79.720

900.310.290

950.110.410

100000



InputOutput

017.20.030

516.40.590

10151.160

1513.91.730

2012.12.290

2511.42.870

3010.33.440

359.24.010

408.34.590

457.85.150

506.65.720

555.56.30

604.46.870

653.47.50

702.68.010

751.88.70

801.29.150

850.79.720

900.310.320

95000

100000



InputOutput

016.90.030

515.80.590

1014.21.160

1513.11.730

2012.32.290

2511.42.870

3010.23.440

359.24.010

408.54.580

457.35.150

506.45.720

555.86.290

604.36.870

653.47.440

702.68.10

751.88.680

801.29.150

850.79.80

900.310.320

950.110.50

100000

5.96 Enam Cell Parallel + Seri E = Tak Terhingga


InputOutput

017.80.030

516.20.590

1015.11.160

1514.21.730

20132.290

2512.12.870

3011.23.440

35104.010

409.054.580

458.35.150

507.015.720

556.36.296.7

605.46.879.3

653.47.4410.1

702.68.0111.3

751.88.6812.5

801.29.1512.7

850.79.7212.9

900.310.2913

950.110.513.5

1000.110.613.5

6. Grafik

6.1 Grafik Dua Cell Parallel E = 1000 Lux




6.5 Grafik Dua Cell Parallel E = Tak Terhingga

6.6 Grafik Empat Cell Parallel + Seri E = 1000 Lux




6.91 Grafik Empat Cell Parallel + Seri E = Tak Terhingga

6.92 Grafik Enam Cell Parallel + Seri E = 1000 Lux




6.96 Grafik Enam Cell Parallel + Seri E = Tak Terhingga

7. AnalisaPada rangkaian parallel 2 cell photovoltaic, V input dengan beban 0 dan intensitas cahaya 1000-4000 Lux = 6V, apabila semakin tinggi beban yang digunakan maka V input akan semakin kecil. Hal ini berbeda dengan V output, apabila semakin tinggi beban yang digunakan maka V output akan semakin besar. Tegangan pada V input berbeda beda, disebabkan oleh intensitas cahaya yang digunakan, semakin besar intensitas cahaya yang digunakan semakin besar V input yang dihasilkan. Pada rangkaian parallel + seri 4 cell photovoltaic, V input dengan beban 0 dan intensitas cahaya 1000-4000 Lux = 12V, apabila semakin tinggi beban yang digunakan maka V input akan semakin kecil. Hal ini berbeda dengan V output, apabila semakin tinggi beban yang digunakan maka V output akan semakin besar. Tegangan pada V input berbeda beda, disebabkan oleh intensitas cahaya yang digunakan, semakin besar intensitas cahaya yang digunakan semakin besar V input yang dihasilkan.Pada rangkaian parallel + seri 6 cell photovoltaic, V input dengan beban 0 dan intensitas cahaya 1000-4000 Lux = 16V, apabila semakin tinggi beban yang digunakan maka V input akan semakin kecil. Hal ini berbeda dengan V output, apabila semakin tinggi beban yang digunakan maka V output akan semakin besar. Tegangan pada V input berbeda beda, disebabkan oleh intensitas cahaya yang digunakan, semakin besar intensitas cahaya yang digunakan semakin besar V input yang dihasilkan.

8. KesimpulanJadi dari praktikum ini dapat disimpulkan bahwa besar / kecilnya V input yang dihasilkan, disebabkan oleh besar / kecilnya intensitas cahaya, besar / kecilnya beban dan rangkaian yang digunakan. Sedangkan besar / kecilnya V output yang dihasilkan, disebabkan oleh besar / kecilnya beban yang digunakan.

teori dasar pv

Documents