Mengintip Proses Manufaktur Panel Surya, Benarkah dari Pasir?

  • Dalam proses manufaktur modul surya, diperlukan silikon, yang dapat diekstraksi dari pasir sebagai bahan baku PLTS.
  • Terdapat enam langkah dalam proses manufaktur, mulai dari ekstraksi silikon, pembentukan ingot, pemotongan ingot menjadi wafer, mendoping wafer dengan Fosfor, proses perakitan, hingga pengujian.

Terdapat tiga jenis panel surya yang saat ini beredar dipasaran, diantaranya monokristalin, polikristalin dan panel thin film. Khusus untuk panel berbahan dasar kristal, baik mono maupun poli, memiliki bahan baku yang sama, sehingga dalam proses manufakturnya cukup similar.

Namun, belakangan ini, telah menjadi diskursus yaitu “Apakah benar struktur kristal yang ada pada panel kristalin, berasal dari pasir?” “Jika iya bagaimana cara menyulap pasir menjadi PLTS yang dapat dimanfaatkan untuk memproduksi energi listrik?“.

Untuk pertanyaan pertama, benar!! Kristal yang menjadi struktur material semikonduktor panel surya dimanfuaktur dari bahan dasar pasir. Proses ini dimulai dengan mengumpulkan bahan pasir, yang terkandung silika atau silikon yang merupakan benih jadi modul PLTS.

Baca Juga :



Langkah Pertama : Proses Ekstraski Silikon dari Pasir

Silikon memang tersedia berlimpah, dan merupakan elemen kedua terbanyak di Bumi, namun untuk mengekstraksi silikon berkualitas tinggi dari pasir, diperlukan energi dan proses yang kompleks. Proses tersebut akan mengkondisikan pasir kuarsa dalam arc furnace (tungku percik pemanas) pada suhu yang sangat tinggi.

Gambar 1. Pemisahan Pasir menjadi Silikon

Langkah Kedua : Batuan Silikon menjadi Ingot Silikon

Silikon dalam bentuk batuan padat yang telah terpisah dari pasir, dilebur bersama pada suhu tinggi sehingga menghasilkan batangan berbentuk silinder yang disebut ingot. Pada proses peleburan ini diberikan perhatian detil agar semua atom sejajar untuk memberikan struktur kristal yang diinginkan. Selanjutnya, Boron ditambahkan dalam leburan silikon, memberikan polaritas listrik positif pada silikon.

Gambar 2. Ingot Silikon

Langkah Ketiga : Potong dan Buat Wafer

Setelah ingot mendingin, penggilingan dan pemolesan dilakukan, meninggalkan ingot dengan sisi yang rata yang kemudian diiris cakram tipis dengan menggunakan cetakan.

Adapun, tujuan mengusahakan ketipisan wafer hingga setipis selembar kertas, adalah untuk meminimalisir resistansi dan rugi rugi listrik.  Dikarenakan karakteristik silikon murni yang mengkilap, dan dapat memantulkan sinar matahari maka lapisan anti-reflektif diletakkan pada wafer silikon.

Gambar 3. Wafer Silikon Poli dan Mono

Langkah Keempat : Tambahkan Fosfor

Langkah selanjutnya adalah mengaplikasikan memasukan wafer ke dalam oven, pada proses ini material Fosfor disebarkan pada lapisan tipis di atas permukaan wafer. Fosfor akan menginduksi permukaan sel dengan orientasi listrik negatif.

Kombinasi Fosfor dan boron (yang sebelumnya telah di aplikasikan) akan memberikan P-N Junction, yang penting dalam prinsip kerja solar cell. Fase terakhir pada proses ini diakhiri dengan pemasangan konduktor pada cell, yang memudahkan untuk aliran arus.

Baca Juga:



Langkah Kelima : Assembly Cell to Module.

Beberapa sel disolder bersama (biasanya 60 hingga 72 sel per satu modul), menggunakan konektor logam untuk menghubungkan. Setelah sel-sel disatukan, lapisan kaca tipis (sekitar 6-7 mm) ditambahkan pada sisi depan modul yang menghadap matahari. Untuk lembar belakang, dipilih material berbasis polimer yang akan mencegah air, tanah, dan bahan lainnya masuk ke bagian belakang panel. Selanjutnya, kotak koneksi  ditambahkan, yang memungkinkan koneksi antar modul. Terakhir, EVA (ethylene vinyl acetate) yang berfungsi sebagai lem, digunakan untuk yang merekatkan kompartemen lainnya.

Gambar 4. Proses Assembly Cell to Module

Langkah Keenam : Menguji Modul

Setelah modul siap, pengujian dilakukan untuk memastikan sel bekerja seperti yang diharapkan. STC (Standard Test Conditions) digunakan sebagai titik acuan kinerja panel. Pada pengujian ini, panel dimasukkan ke dalam flash tester pada fasilitas manufaktur. Penguji akan menghasilkan radiasi setara dengan 1000W/m2, suhu sel 25°C, dan massa udara 1,5g. Parameter kelistrikan yang dihasilkan pada proses tersebut, ditulis dan dicantumkan pada lembaran spesifikasi panel.

Nah, sudah terjawab kan bahwa PLTS ternyata menggunakan pasir sebagai bahan bakunya? Memang, dalam proses manufakturingnya terdapat proses yang cukup panjang, namun proses tersebut diperlukan, sebab darimana lagi kita dapat memanfaatkan anugrah Tuhan yang tak terbatas untuk memenuhi kebutuhan listrik kita.

Untuk minggu depan, mungkin saya akan membahas lanjutan dari proses manufaktur yaitu pengujian modul. Oleh karena itu, keep reading in zone EBT.

Refrensi :

[1] How Are Solar Panels Made

Editor : Muhammad Fhandra Hardiyon

Facebook
WhatsApp
Twitter
LinkedIn
Pinterest

Leave a Reply

Your email address will not be published.