- Panel surya konvensional mempunyai tingkat efisiensi yang cukup rendah yaitu sekitar 15% saja
- Panel surya dari lensa fresnel merupakan sebuah lensa yang mempunyai panjang fokus pendek namun memiliki jarak fokus yang tak terhingga
- Lensa fresnel akan menempatkan cahaya sebanyak mungkin ke sel surya sehingga memberikan kemungkinan terbesar untuk mengubah foton menjadi listrik
Halo, Sobat EBT Heroes! Ketersediaan energi menjadi kebutuhan penting bagi kehidupan manusia. Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan manusia yang sangat penting dan tidak dapat dilepaskan dari kegiatan sehari-hari. Energi listrik mempunyai peranan yang sangat strategis bagi berbagai sektor seperti pendidikan, perekonomian, hingga pertanian pun tidak luput dari adanya energi listrik. Berdasarkan data dari Kementerian ESDM pada tahun 2020, jumlah permintaan energi listrik dalam kurun tahun 2016-2020 kian meningkat. Jumlah permintaan listrik diprediksi akan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk.
Selain itu, ketergantungan energi listrik dari sumber daya alam yang tak terbarukan seperti minyak bumi dan gas alam juga menjadi penghambat pendistribusian energi listrik ke daerah yang terpencil. Hal ini disebabkan tidak semua daerah mempunyai sumber daya alam yang sama. Penggunaan energi yang tak terbarukan tersebut juga memberikan dampak yang buruk bagi alam.
Menurut International Energy Agency (IEA) tahun 2021, energi listrik tak terbarukan membuang emisi gas CO2 sebanyak 13,5 gigaton sehingga hal ini dapat memicu terjadinya perubahan iklim di dunia. Panel surya merupakan salah satu energi alternatif untuk mengatasi permasalahan tersebut. Hal ini disebabkan panel surya memanfaatkan energi foton yang didapatkan dari sinar matahari yang kemudian dikonversi menjadi energi listrik oleh teknologi photovoltaic. Penggunaan panel surya sebagai salah satu energi alternatif didukung juga oleh kondisi geografis di Indonesia yang dilewati oleh garis khatulistiwa sehingga Indonesia akan menerima cahaya matahari lebih banyak jika dibandingkan dengan negara lainnya.
Kekurangan Panel Surya Konvensional
Pada umumnya terdapat beberapa jenis panel surya yaitu jenis monocrystalline, polycrystalline, dan thin film photovoltaic. Namun jenis panel surya yang sering ditemui di Indonesia sendiri adalah panel surya jenis polycrystalline dan monocrystalline. Panel surya jenis monocrystalline mempunyai efisiensi yang lebih tinggi daripada jenis yang lainnya yaitu sebesar 15%. Efisiensi ini berhubungan dengan tegangan keluaran. Semakin besar tegangan keluaran yang dihasilkan oleh panel surya maka semakin besar juga efisiensinya. Hal ini menunjukkan bahwa beberapa jenis panel surya mempunyai tegangan keluaran yang tidak terlalu besar.
Salah satu faktor yang menyebabkan rendahnya tegangan keluaran pada panel surya adalah suhu kerja atau suhu pada permukaan panel surya. Peningkatan suhu permukaan panel surya sebesar 10C menyebabkan penurunan efisiensi sebesar 0.45%. Suhu permukaan panel surya ini dipengaruhi oleh radiasi yang dipancarkan oleh sinar matahari. Semakin besar radiasi yang dipancarkan maka semakin tinggi suhu permukaan pada panel surya. Sementara itu, panel surya juga membutuhkan radiasi matahari yang optimum untuk mengonversi energi tersebut menjadi energi listrik.
Baca Juga
- Kini Jendela Juga Dapat Menjadi Panel Surya
- Sejarah dan Komponen pada Panel Surya yang Perlu Anda Ketahui!
Apa itu Panel Surya Fresnel?
Panel surya dari lensa fresnel merupakan sebuah lensa yang mempunyai panjang fokus pendek namun memiliki jarak fokus yang tak terhingga. Selain itu, lensa fresnel juga memiliki tebal lensa yang sangat tipis sehingga cahaya lebih mudah untuk mentransmisi ke dalam sel surya. Lensa fresnel terdiri dari lensa cembung yang mempunyai sifat bayangan nyata, tegak, dan diperbesar sehingga hal ini mempengaruhi penyebaran cahaya pada sel surya. Pada prinsipnya, cahaya yang dipancarkan ke panel surya akan mengalami 3 fenomena optik yaitu transmisi, pembiasan, dan pemantulan. Dengan adanya lensa fresnel tersebut, cahaya akan sedikit terpantul dan lebih banyak diserap oleh sel surya. Hal ini menunjukkan bahwa lensa fresnel berfungsi sebagai konsentrator sehingga dapat meningkatkan efektifitas penangkapan energi surya. Lensa fresnel digunakan dengan cara meletakkannya ke permukaan panel surya.
Lensa fresnel akan menempatkan cahaya sebanyak mungkin ke sel surya sehingga memberikan kemungkinan terbesar untuk mengubah foton menjadi listrik. Adapun keuntungan yang didapatkan jika lensa fresnel diaplikasikan pada panel surya yaitu sebagai berikut.
1. Jarak
Lensa fresnel memusatkan sinar matahari ke titik tertentu. Ada satu titik fokus serta area di atas dan dibawah dimana sinarnya kurang fokus seperti gambar berikut ini.
Dalam sebuah penelitian, lensa diletakkan pada jarak yang berbeda dari sel surya. Ditemukan pada jarak 0,8 kaki dari sel, lensa fresnel dapat membantu menciptakan hasil yang maksimal. Hal ini disebabkan jumlah cahaya yang sangat terkonsentrasi yang mengenai panel, tetapi cukup jauh dari titik fokus agar sel tidak terlalu panas
Baca Juga
- Suryanesia Dukung Transisi Energi Bersih dengan Merambah Bisnis Rental Panel Surya
- PANEL SURYA DI MALAM HARI, BISA APA?
2. Orientasi dan Sudut
Sebuah studi terpisah melihat ke sudut mana panel surya fresnel berada dan arah mata angin yang dihadapi sistem. Berdasarkan hasil riset ditemukan bahwa panel surya yang berada pada 45 derajat menghadap ke selatan mempunyai tingkat efisiensi yang tinggi. Dengan menggunakan panel surya fresnel, Sobat EBT Heroes dapat mengoptimalkan penggunaan panel surya karena dapat mengubah orientasi dan sudut dari panel surya itu sendiri
3. Pencitraan
Selain kedua kelebihan tadi, panel surya fresnel juga mempunyai kelebihan lain yaitu pada pencitraannya. Jadi, panel surya fresnel ini dapat menciptakan sinar paraksial dimana ketika sinar matahari mengenai bagian atas dibelokkan dan bergerak ke dalam menuju sumbu tengah lensa (garis yang mengarah ke titik fokus) sehingga hal ini dapat meningkatkan efisiensi dari panel surya.
Berdasarkan hasil penelitian, panel surya yang dilapisi dengan lensa fresnel dapat meningkatkan daya sebesar 69,82%. Pada penelitian lainnya yang menunjukkan lensa fresnel dapat meningkatkan efisiensi sebesar 68,65%. Dari kedua penelitian tersebut membuktikan bahwa adanya lensa fresnel terbukti efektif dalam meningkatkan efisiensi panel surya.
#zonaebt #sebarterbarukan #ebtheroes
Editor: Himatul Azqiya
Referensi :
[1] Desain Prototype Sel Surya Terkonsentrasi Menggunakan Lensa Fresnel
[5] Cooled solar PV panels for output energy efficiency optimisation
[6] EFISIENSI PENGGUNAAN PANEL SURYA SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF
[7] Integration of silicon nanowires in solar cell structure for efficiency enhancement: A review
