Dosen TRE meneliti “Solar Panel Terkonsentrasi”

Oleh Dr. Eng. Tika Erna Putri, S.Si., M.Sc.

Sistem penggabungan solar panel dengan konsentrator, atau biasa dikenal dengan system CPV (Concentrated Photovoltaic) merupakan salah satu upaya untuk meningkatkan intensitas cahaya yang mengenai PV. Penelitian mengenai topik ini sudah lama dilakukan oleh peneliti-peneliti di dunia sebagai upaya untuk meningkatkan output daya yang dihasilkan oleh PV sehingga kemandirian energi dapat segera tercapai. Kemandirian energi merupakan target utama dalam era society 5.0 dimana masyarakat sudah tidak perlu lagi khawatir lagi mengenai sumber energi fosil yang lama kelamaan akan habis karena berpindah ke sumber energi yang lebih bersih, ramah lingkungan, dan everlasting. Penelitian-penelitian mengenai CPV mengkaji berbagai aspek yang memungkinkan untuk digali lebih dalam, mulai dari bahan, desain, otomasi, cooling system, hingga aplikasinya dalam kehidupan bermasyarakat.

Penelitian mengenai CPV terbaru mampu menghasilkan kenaikan output daya hingga 280% Ketika digabungkan dengan system pendingin menggunakan phase change materials (PCMs) [1]. PCMs adalah suatu bahan yang dapat menyimpan panas, dimana ketika bahan tersebut memperoleh panas (kalor), kalor akan disimpan dan digunakan untuk merubah wujud menjadi bentuk lain tanpa mengalami perubahan temperature, atau yang biasa dikenal dengan kalor laten. Disisi lain, pemanfaatan system CPV menggunakan cermin parabolic dan PV tipe crystalline silicon (c-Si) juga dikaji oleh peneliti lain yang menghasilkan kenaikan efisiensi 16,9% di bawah 1 sun pada suhu 25o [2]. 1 sun adalah intensitas cahaya yang digunakan dalam sel surya, dimana 1 sun setara dengan standar iluminasi pada AM1.5 untuk solar simulator atau 1 kW/m2 (~1370 W/m2). Tidak berhenti disitu, penelitian mengenai monitoring penggunaan system CPV yang diaplikasikan di rooftop juga dilakukan oleh peneliti asal India. Berdasarkan hasil penelitiannya diketahui bahwa energi tahunan yang dihasilkan meningkat hingga 34,16% menggunakan reflector, dan berpotensi untuk dikembangkan menjadi PV plant [3].

Di Indonesia sendiri, penelitian mengenai CPV juga sudah dikembangkan. Salah satu hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan sudut konsentrator yang tepat, output daya dapat ditingkatkan sebesar 14 W dibandingkan dengan yang tanpa konsentrator sebesar 11 W [4].

Sebagai bentuk partisipasi aktif ikut serta dalam kemajuan teknologi menuju kemandirian energi, Departemen Teknik Elektro dan Informatika Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada melalui laboratorium Teknik Tenaga Listrik (TTL) melakukan penelitian di bidang CPV. Di bawah bimbingan dosen dari prodi Teknologi Rekayasa Elektro (TRE), penelitian mengenai CPV di lab TTL sebelumnya mengkaji mengenai desain, otomasi, dan aplikasinya dalam kehidupan bermasyarakat. Untuk saat ini penelitian yang sedang berjalan mengkaji mengenai bahan reflector sebagai CPV dan juga sudut kemiringan dari reflektor.

Penggabungan PV dengan konsentrator diketahui memberikan angin segar solusi bagi permasalahan biaya awal instalasi PV yang mahal. Berkolaborasi dengan mahasiswa, kelompok riset yang berfokus pada CPV ini mulai merambah bukan hanya perihal konsentrator saja, tetapi juga ke ranah baterai, inverter dan switching. Kedepannya, diharapkan melalui kelompok riset ini dapat memberikan gambaran dan solusi baru pada bidang energi terbarukan khususnya kemandirian energi melalui PV.

Sumber:

  1. Sarabi, M., and Hekmat, M., 2024, An experimental study on performance improvement of concentrated photovoltaic (CPV) systems using phase change materials (CPMs), Journal of Renewable Energy, 236, 121458, DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2024.121458.
  2. Aydin, E., Buchroithner, A., Felsberger, R., Preßmair, R., Azgin, A., et.al., 2024, Development of low-cost c-Si based CPV cells for solar co-generation absorber in a parabolic through collector, Journal of MDPI, Volume 17, Issue 12, 2890, DOI: https://doi.org/10.3390/en17122890.
  3. Agrawal, M., Chhajed, P., and Chowdhury, A., 2022, Performance analysis of photovoltaic module with reflector: optimizing orientation with different tilt scenarios, Journal of Renewable Energy, 186, 10-25, ISSN: 0960-1481, DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.12.149.
  4. Fallo, A. M., Jafri, M., Adoe, D. G. H., 2023, “Analisis efisiensi panel surya menggunakan reflector dan system pendingin berbasis microcontroller”, Jurnal Rotasi, Vol. 25, No. 2, pp. 61-69.

Leave A Comment

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.

*