Program Studi Teknik Fisika Universitas Gadjah Mada Call for Paper ANALISIS PENINGKATAN EFISIENSI SEL SURYA DENGAN PENAMBAHAN LAPISAN SURFACE TEXTURING PADA PERMUKAAN ATAS SEL SURYA Oleh : Fajar Pandega 08/269269/TK/34379 Dosen Pembimbing Ferdiansjah, ST.,M.Eng,Sc Program Studi Teknik Fisika Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada 2013

Outline Pendahuluan Tinjauan Pustaka Dasar Teori Metode Penelitian Hasil dan Pembahasan Kesimpulan dan Saran

PENGEBORAN MINYAK BUMI PENDAHULUAN Latar Belakang SOLUSI ENERGI TERBARUKAN PENGEBORAN MINYAK BUMI KRISIS ENERGI Panel Surya Sinar Matahari

Adanya efek pemantulan yang cukup besar Masih ada kelemahan : Adanya efek pemantulan yang cukup besar SEL SURYA Diperlukan surface texturing

Identifikasi Masalah Penambahan Surface Texturing SEL SURYA Faktor-faktor yang mempengaruhi performa sel surya Performa sel surya

Tujuan Penelitian Mengetahui performa solar cell yang diberikan penambahan Surface Texturing. Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi performa solar cell. Menentukan nilai FF (Fill Factor) pada solar cell yang diberikan penambahan Surface Texturing Mengetahui efisiensi pada solar cell

Berbasis wafer silikon monokristal Batasan Masalah Berbasis wafer silikon monokristal Surface Texturing Tipe-p dengan tebal 300 μm Background doping 1x1016/cm3 Luas area = 10 cm2 Intensitas cahaya sebesar 0.1 Wcm-2 dengan model spektrum AM1,5 Front Texturing Angle Surface Texturing FOKUS MASALAH Front Texturing Depth

Manfaat Penelitian 1 Dapat mengetahui pengaruh penambahan Surface Texturing pada solar cell berbasis wafer silikon monokristal. 2 Dapat memberikan informasi tentang metode yang tepat dalam penentuan efisiensi solar cell. 3 Dapat memberikan analisis dan kajian mengenai performa solar cell sebagai wujud pemanfaatan energi terbarukan.

TINJAUAN PUSTAKA

Surface Texturing (Yan et al., 2012).

Permukaan silikon memantulkan cahaya sekitar 30% Substrat yang digunakan dalam pembuatan sel surya berupa silikon baik monokristal maupun polikristal Permukaan silikon memantulkan cahaya sekitar 30% Surface texturing dapat memfokuskan cahaya untuk masuk kedalam sel surya Efisiensi pada sel surya monokristal silikon sebesar 24,4% (Tao et al., 2007)

Kekurangan Surface Texturing Surface texturing memberikan interferensi sehingga refleksi, absorpsi dan transmisi oleh ARC bergantung pada ketebalan, indeks bias n (λ) dan koefisien absorpsi (atau ekstingsi) k (λ) Surface texturing menyebabkan cahaya memantul beberapa kali dari permukaan depan (aBaker-Finch et al., 2010)

DASAR TEORI

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK SIFAT CAHAYA MATAHARI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK Refleksi Refraksi Interferensi Dispersi Polarisasi SIFAT-SIFAT

Light Trapping Light trapping dapat mengurangi ketebalan sel surya tanpa mengurangi penyerapan cahaya pada sel surya. Light trapping juga dapat meningkatkan tegangan rangkaian terbuka (Voc) Untuk pemodelan cahaya yang tidak dihamburkan, fraksi cahaya yang diserap (A) mengikuti hukum Beer-Lambert Untuk pemodelan cahaya yang dihamburkan dan mengikuti distribusi Lambertian (Petti et al., 2012)

Sel Surya EFISIENSI TEGANGAN FAKTOR-FAKTOR ARUS Listrik tenaga matahari dibangkitkan oleh komponen yang disebut solar cell yang besarnya sekitar 10 − 15 cm2. Komponen ini mengkonversikan energi dari cahaya matahari menjadi energi listrik. EFISIENSI TEGANGAN FAKTOR-FAKTOR ARUS (Wenham et al., 2007)

METODE PENELITIAN

Parameter Dasar dari Sel Surya Referensi 1. SIMULASI PADA SOFTWARE PC-1D Entri Data Parameter Dasar dari Sel Surya Referensi Software PC-1D Hasil 18

Tampilan dalam software PC-1D setelah entri data 19

Optimasi Parameter Input untuk Surface Texturing No Kategori Parameter Range Optimasi Satuan 1 Surface Texturing Front texture angle 0-150 Degree 2 Front texture depth 0-100 Micron Software PC-1D Hasil optimasi 20

Tampilan hasil optimasi parameter surface texturing 21

Hasil optimasi parameter input surface texturing Batch Computation pada PC-1D Quick Batch Hasil optimasi Pmax, Isc, dan Voc 22

Tampilan pada sub menu Quick Batch 23

Tampilan hasil optimasi setelah Quick Batch 24

2. ANALISIS PERFORMA SEL SURYA Hasil simulasi Pmax, Isc, dan Voc terhadap Front texture angle dan Front texture depth 25

HASIL DAN PEMBAHASAN

Arus Hubung Singkat (Isc) Gambar 5.1 Front texture angle vs Base Isc 27

Tegangan pada Rangkaian Terbuka (Voc) Gambar 5.2 Front texture angle vs Base Voc 28

Daya Output Maksimum (Pmax) Gambar 5.3 Front texture angle vs Base Pmax 29

Pengaruh Surface Texturing Terhadap Efisiensi Sel Surya Gambar 5.4 Grafik Pengaruh Surface Texturing Terhadap Efisiensi Sel Surya 30

KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN Surface texturing memiliki beberapa kelebihan, seperti dapat memfokuskan sinar matahari yang masuk sehingga dapat terjadi penyerapan yang maksimal. Parameter yang mempengaruhi performa sel surya adalah sudut yang dibentuk oleh Surface texturing terhadap arah cahaya dan surface texturing. Optimalisasi penggabungan variabel profil pada Surface texturing berupafront texture angle dilakukan pada besar sudut 890. Efisiensi pada sel surya sebesar 15,6-16,65% 31

SARAN Penambahan surface texturing pada bagian belakang sel surya. Meningkatkan efisiensi lebih dari 13,10%. Membandingkan hasil simulasi dengan rumus yang sudah ada. 32

TERIMA KASIH