Peningkatan Kinerja Solar Panel Menggunakan Lensa Fresnel Dengan Pendinginan Air Mengalir

Abstract

Zaman sekarang pertumbuhan penduduk meningkat sehingga ketergantungan akan kebutuhan energi juga semakin meningkat. Meningkatnya kebutuhan energi tidak diiringi dengan pasokan sumber daya energi konvensional.Hal ini membuat para ilmuan berusaha mencari sumber enegi lainnya. Dengan pertimbangan energi alternatif yaitu sumber energi yang tidak akan habis/ bisa diperbarui. Salah satunya ialah cahaya matahari/ intensitas sinar surya. Dengan ditemukan sel surya yang mampu mengkonversi energi intensitas cahaya matahari menjadi energi listrik membuat para peneliti memvariasi alat tersebut guna memperbesar efisiensi. Dari prinsip kerja sel surya tersebut menghasilkan sumber energi listrik DC yang menjadi salah satu teori ilmiah tentang energi terbarukan. Sehingga pengembangan penelitian sel surya berlanjut hingga sekarang. Salah satunya ialah sel surya akan mengalami penurunan kerja apabila menjadi panas/ semakin panas. Sehingga penurunan efisiensi tersebut akan membuat perolehan hasil energi listriknya berkurang. Dalam penelitian yang lain yang sudah dipraktekan oleh PLTS di negara perairan (Jepang) telah melakukan terobosan dengan mengapungkan sel surya diperairan seperti laut dan danau. Tentunya hal ini akan membuat sel surya menjadi lebih dingin dan membuat efisiensinya tidak menurun. Dalam penelitian yang lain juga didapatkan apabila sel surya disejajarkan dengan lensa fresnel. Pemberian lensa fresnel akan membuat peningkatan intensitas cahaya yang lebih tinggi di permukaan panel surya. Seperti cahaya matahari yang menyinari kaca pembesar(lux) sehingga terdapat berkas cahaya yang lebih terang. Pengujian lensa fresnel dengan sel surya merupakan cara meningkatkan intensitas cahaya yang akan jatuh ke permukaan panel surya. Sehingga dengan dipasang lensa cembung akan membuat pemaksimalan daya pada keluaran sel surya menjadi lebih besar dari sel surya yang tidak menggunakan lensa cembung. Dalam penelitian berikutnya ialah dengan menggabungkan kedua konsep tersebut yaitu dengan merendam dasar sel surya atau mengapungkan sel surya pada media air yang mengalir. Karena air yang mengalir akan lebih sulit menyerap kalor meskipun kondisi lingkungan sedang panas. Kemudian sel surya tersebut ditambah fresnel dibagian atas sejajar secara horizontal dengan sel surya berdasarkan jarak yang telah diperhitungkan. Dari proses tersebut maka akan membuat nilai efisiensi tegangan akan meningkat. Meskipun hal itu juga akan meningkatkan suhunya. Berdasarkan penelitian ini didapati bahwa rata-rata terjadi peningkatan tegangan pada panel surya yang mendapat perlakuan khusus apabila dibanding dengan panel perlakuan yang lain. Sehingga hal ini menyimpulkan terjadi kenaikan tegangan yang berbeda. Data tegangan yang paling besar ialah ketika pukul 11.00 WIB dilakukan pengukuran iradiasi sebesar 886 W/m2 pada lensa fresnel dan 848 W/m2 pada kondisi standar. Hal tersebut menyebabkan pada perlakukan A menghasilkan nilai Voc sebesar 10,67 volt dengan Isc sebesar 0,41 A dan suhu 36,94 C. Pada perlakuan B menghasilkan Voc sebesar 9,83 volt dan Isc sebesar 0,42 A dan pada perlakuan C menghasilkan Voc sebesar 9,81 volt dan Isc sebesar 0,49 A dan suhu pada perlakuan B dan C yaitu 53,47 C. Pada perbandingan suhu terlihat bahwa suhu A lebih rendah terhadap suhu B dan C. Hal ini dikarenakan suhu A mengalami pendinginan oleh air mengalir. Suhu tertinggi ialah pada pukul 11.30 WIB dengan panel B mencapai suhu sebesar 54,01C sedangkan panel A mencapai suhu 38,06 C. Pada perlakuan berbeda tersebut dapat dikatakan bahwa dalam perbandingan daya nampaknya mencapai titik maksimal apabila dibandingkan dengan kinerja kedua panel tersebut, hanya saja pada panel surya dengan fresnel dan air mempunyai tegangan yang lebih besar. Ketika kondisi berawan nilai Ir kurang lebih hampir sama pada perlakuan radiasi matahari. Hal ini mengakibatkan nilai tegangan tidak terlalu berbeda jauh.