Solar Cells

Pengertian Photovoltaic (PV) Cells Solar cell disebut juga sebagai Photovoltaic (PV) cells (photo berarti “cahaya” dan voltaic berarti

“electricity”) yang berarti merubah cahaya matahari langsung menjadi energi listrik. Solar cells digabung menjadi modul, lalu dikemas lagi menjadi panel, kemudian digabung menjadi

sollar arrays Sollar Arrays yang berada di Nellis Air Force Base di Nevada, terdiri dari 70.000 solar panel dan

memproduksi 15 megawatts dan menghemat listrik $ 83.000 per bulan.

Photovoltaic cells, modules, panels and arrays Sollar arrays di Nellis Force Base Nevada

Konversi energi Photovoltaic bergantung pada jumlah photon yang masuk kedalam bumi. Dalam cuaca cerah sekitar 4.4 x 1017 photon yang masuk tiap square centimeter dipermukaan bumi

setiap detiknya. Hanya sebagian dari photon ini yang memiliki energi melebihi band gap yang bisa dikonversi menjadi listrik oleh solar cell.

Photovoltaic cells dibuat dengan semiconductor seperti silicon.

Bagaimana Silicon menjadi Solar cell Satu buah atom Silicon memiliki 14 elektron dan berada di 3 kulit yang berbeda. Kulit pertama

dan kedua memiliki 2 dan 8 elektron berturut-turut sehingga sudah penuh, sementara di kulit paling luar hanya setengah penuh dengan 4 elektron. Maka dari itu atom silicon selalu mencari cara agar kulit terluarnya penuh. Dan dalam kasus ini, 4 elektron akan bergabung dengan 4 elektron dari masing-masing 4 atom silicon tetangganya yang paling dekat. Yang menyebabkan silicon berstruktur crystalline dan srtuktur ini lah yang paling penting dalam PV cell.

Struktur kulit terluar atom Silicon Struktur kristal silicon murni

Masalah yang terjadi adalah kristal silicon dalam bentuk murni adalah konduktor yang tidak baik karena tidak ada elektron yang bisa bergerak dengan bebas. Maka dari itu silicon dalam solar cell didoping dengan atom lain untuk merubah cara bekerjanya.

Salah satu atom yang ditambahkan adalah Phosphorus. Phosphorus memiliki 5 elektron dikulit terluarnya, saat berikatan dengan silicon, phosphorus masih memiliki 1 elektron bebas dan tidak terikat kemanapun.

Dengan adanya phosphorus di dalam silicon, energi yang digunakan untuk melepas elektron lebih mudah karena phosphorus memiliki 1 elektron bebas dan tidak terikat dengan atom manapun. Sehingga elektron yang lepas lebih banyak daripada silicon murni.

Ketika silicon di doping dengan phosphorus maka akan menjadi N-type (N untuk negatif) karena kehadiran elektron bebas. N-type doped silicon adalah konduktor yang jauh lebih baik daripada silicon murni.

N-type silicon juga bisa menggunakan Nitrogen (N) atau Arsen (As). Bagian lain dari solar cell adalah di doping dengan boron yang hanya memiliki 3 elektron di kulit

terluarnya, sehingga menghasilkan P-type silicon (P untuk positive) karena memiliki kekurangan elektron dan memiliki positive charge.

P-type silicon bisa dibuat juga dengan menambahkan Aluminium (Al), Gallium (Ga) atau Indium (In).

Struktur Silicon dan Phosphorus (N-type) Struktur Silicon dan Boron (P-type)

Cara kerja P-N Junction Dua jenis semikonduktor n dan p ini jika disatukan akan membentuk sambungan p-n atau dioda p-

n (istilah lain menyebutnya dengan sambungan metalurgi / metallurgical junction) yang dapat digambarkan sebagai berikut.

Semikonduktor jenis p dan n sebelum disambung

Sesaat setelah dua jenis semikonduktor ini disambung, terjadi perpindahan elektron-elektron dari semikonduktor n menuju semikonduktor p, dan perpindahan hole dari semikonduktor p menuju semikonduktor n. Perpindahan elektron maupun hole ini hanya sampai pada jarak tertentu dari batas sambungan awal.

Elektron dari semikonduktor n bersatu dengan hole pada semikonduktor p yang mengakibatkan jumlah hole pada semikonduktor p akan berkurang. Daerah ini akhirnya berubah menjadi lebih bermuatan negatif. Pada saat yang sama. hole dari semikonduktor p bersatu dengan elektron yang

ada pada semikonduktor n yang mengakibatkan jumlah elektron di daerah ini berkurang. Daerah ini akhirnya lebih bermuatan positif.

Daerah negatif dan positif ini disebut dengan daerah deplesi (depletion region) ditandai dengan huruf W.

Baik elektron maupun hole yang ada pada daerah deplesi disebut dengan pembawa muatan minoritas (minority charge carriers) karena keberadaannya di jenis semikonduktor yang berbeda.

Dikarenakan adanya perbedaan muatan positif dan negatif di daerah deplesi, maka timbul dengan sendirinya medan listrik internal E dari sisi positif ke sisi negatif, yang mencoba menarik kembali hole ke semikonduktor p dan elektron ke semikonduktor n. Medan listrik ini cenderung berlawanan dengan perpindahan hole maupun elektron pada awal terjadinya daerah deplesi.

Adanya medan listrik mengakibatkan sambungan pn berada pada titik setimbang, yakni saat di mana jumlah hole yang berpindah dari semikonduktor p ke n dikompensasi dengan jumlah hole yang tertarik kembali kearah semikonduktor p akibat medan listrik E. Begitu pula dengan jumlah elektron yang berpindah dari semikonduktor n ke p, dikompensasi dengan mengalirnya kembali elektron ke semikonduktor n akibat tarikan medan listrik E. Dengan kata lain, medan listrik E mencegah seluruh elektron dan hole berpindah dari semikonduktor yang satu ke semikonduktor yang lain. Pada sambungan p-n inilah proses konversi cahaya matahari menjadi listrik terjadi.

Jadi di daerah deplesi terjadi electrical imbalance sekiar 0,6-0,7 volts. Dan tegangan di dalam cell ini terjadi di semua solar cell.

Untuk keperluan sel surya, semikonduktor n berada pada lapisan atas sambungan p yang menghadap kearah datangnya cahaya matahari, dan dibuat jauh lebih tipis dari semikonduktor p, sehingga cahaya matahari yang jatuh ke permukaan sel surya dapat terus terserap dan masuk ke daerah deplesi dan semikonduktor p.

Ketika sambungan semikonduktor ini terkena cahaya matahari, maka elektron mendapat energi dari cahaya matahari untuk melepaskan dirinya dari semikonduktor n, daerah deplesi maupun semikonduktor. Terlepasnya elektron ini meninggalkan hole pada daerah yang ditinggalkan oleh elektron yang disebut dengan fotogenerasi elektron-hole (electron-hole photogeneration) yakni, terbentuknya pasangan elektron dan hole akibat cahaya matahari.

Cahaya matahari dengan panjang gelombang (dilambangkan dengan simbol “lambda” sbgn di gambar atas ) yang berbeda, membuat fotogenerasi pada sambungan pn berada pada bagian sambungan pn yang berbeda pula.

Spektrum merah dari cahaya matahari yang memiliki panjang gelombang lebih panjang, mampu menembus daerah deplesi hingga terserap di semikonduktor p yang akhirnya menghasilkan proses fotogenerasi di sana. Spektrum biru dengan panjang gelombang yang jauh lebih pendek hanya terserap di daerah semikonduktor n.

Selanjutnya, dikarenakan pada sambungan pn terdapat medan listrik E, elektron hasil fotogenerasi tertarik ke arah semikonduktor n, begitu pula dengan hole yang tertarik ke arah semikonduktor p.

Aliran elektron memberikan Arus (I) dan medan listrik cell memberikan voltage (V). Dengan adanya arus dan voltage maka akan terbentuk daya (P). Apabila rangkaian kabel dihubungkan ke dua bagian semikonduktor, maka elektron akan mengalir melalui kabel. Jika sebuah lampu kecil dihubungkan ke kabel, lampu tersebut menyala dikarenakan mendapat arus listrik, dimana arus listrik ini timbul akibat pergerakan elektron.

Struktur Solar Cell

A-Encapsulate – Encapsulate terbuat dari kaca atau bahan bening lainnya seperti plastik, berfungsi untuk melindungi cell dari lingkungan sekitar.

B-Contact Grid- Contact grid terbuat dari konduktor yang baik seperti metal, berfungsi sebagai pengumpul elektron.

C. The Antireflective Coating (AR Coating)- Melalui kombinasi dari refractive index dan ketebalan yang diinginkan, lapisan ini bisa mengantarkan cahaya ke solar cell. Tanpa lapisan ini, banyak cahaya yang hanya akan memantul dari permukaan.

D. N-Type Silicon E. P-Type Silicon F. Back Contact - Back contact terbuat dari metal, menutupi seluruh bagian belakang solar cell

dan berfungsi sebagai konduktor.  Cara Photon terserap di solar Cell Setelah photon melewati Encapsulate, photon menemui lapisan Antireflective, lapisan ini

mengantarkan photon ke bagian bawah layer dan mengenai permukaan silicon dan metal contact grid. Metal contact grid sangat opaque dan mengurangi jumlah foton yang mencapai permukaan Si. Contact grid harus cukup besar untuk bisa meyerap elektron dengan cukup tapi sesedikit mungkin menutupi permukaan silicon agar semakin banyak photon yang terserap. 

Tahapan umum pembuatan sel surya silikon :1. Pemesanan dan spesifikasi silikon wafer yang dibutuhkan.Pembuatan sel surya silikon ini bermula dari pemesanan silikon khusus untuk aplikasi sel surya yang dikenal sebagai “Cz-Si wafers (Czochralski Silicon wafers) di mana Cz merupakan proses utama pembuatan silikon wafer dari bijih silikon. Yang disebut dengan khusus ialah silikon wafer ini telah dimodifikasi menjadi silikon p-type dari pabrikan. Silikon wafer untuk sel surya ini berbentuk bujur sangkar dengan sudut yang diratakan, sebagaimana ditunjukkan pada di bawah. Dimensi silikon wafer ini ialah 10-15 cm dengan ketebalan antara 200-350 micron (0.2-0.35 mm).

2. Pembersihan permukaan silikon wafer.Silikon wafer yang dipesan ini memiliki tipikal permukaan yang sangat kasar akibat pemotongan atau pengerjaan selama di pabrik pembuatan wafer. Untuk itu, permukaan silikon di etch (dikikis) dengan menggunakan larutan asam atau basa. Cukup dengan merendam silikon wafer ke dalam larutan tersebut, maka permukaan silikon wafer kira-kira sedalam 10 mikron akan terkikis secara merata.

3. Teksturisasi permukaan silikon wafer.Agar silikon wafer yang dipergunakan dapat secara optimal menyerap sinar matahari, pada umumnya permukaan silikon diberi perlakuan khusus berupa teksturisasi dengan menggunakan larutan basa NaOH atau KOH dengan konsentrasi, temperatur maupun lama perlakuan tertentu. Dengan mencelupkan wafer ke dalam laruan tersebut, permukaan silikon menjadi kasar dengan tekstur menyerupai piramida. Tekstur wafer seperti piramida ini dapat mengurangi pemantulan sinar matahri yang dating serta meningkatkan penyerapan sinar matahari oleh permukaan wafer.

4. Difusi fosfor dan pembuatan lapisan n-type silikon.Fosfor dikenal luas sebagai elemen tambahan (dopant) untuk membuat semikonduktor silikon berjenis n atau silikon n-type. Setelah proses teksturisasi, silikon wafer ini dimasukkan ke dalam dapur pemanas bertemperatur tinggi yang dilengkapi dengan larutan POCl3 sebagai sumber fosfor. Dengan meniupkan gas inert nitrogen ke dalam larutan, maka uap fosfor akan keluar dan dapat dialirkan ke dalam dapur. Suhu di dalam furnace dijaga sekitar 900-9500C sehingga uap fosfor tersebut dapat berdifusi masuk ke dalam silikon melalui sisi sisi permukaannya. Proses difusi biasanya dihentikan setelah 10-15 menit hinga terbentuknya lapisan silikon n-type di permukaan silikon dengan ketebalan lapisan sekitar 10-20 micron. Lapisan n-type ini berfungsi sebagai pelengkap

sambungan p-n pada struktur sel surya dan lapisan konduktif yang mengalirkan elektron ke rangkaian listrik.

5. Penghilangan lapisan silikon n-type pada bagian sisi wafer.Sebagaimana ditunjukkan pada gambar 4, lapisan silikon n-type terdapat pula di bagian sisi wafer yang bila ini terjadi maka ia dapat menghubungkan dua permukaan wafer. Untuk itu lapisan silikon n-type di sisi wafer perlu dihilangkan dengan memotong lapisan tersebut atau yang lebih presisi ialah dengan menggunakan plasma yang mengikis habis lapisan silikon n-type ini.

6. Pembuatan lapisan anti-refleksi.Selain teksturisasi untuk memaksimumkan penyerapan sinar matahari, maka penggunaan lapisan anti-refleksi (anti-reflection coating/ARC) di atas lapisan silikon n-type. Lapisan ARC ini merupakan lapisan transparan/tembus cahaya yang dapat meneruskan sinar matahari yang jatuh di permukaan wafer namun tidak memantulkannya. Indeks refraksi lapisan ARC yang besar ini-lah yang menyebabkan ia tidak memantulkan sinar matahari. Material untuk ARC ini biasanya ialah TiO 2

/titanium dioksida atau Magnesium Fluorida (MgF2). Teknik pembuatannya dapat memanfaatkan teknik penguapan kimia (chemical vapor deposition/CVD) yang mereaksikan uap senyawaan titanium atau magnesium organik yang dicampur dengan uap air pada suhu yang relatif rendah yakni 2000C.

7. Metalisasi.Agar dapat dihubungkan dengan kabel, silikon diberi lapisan metal yang konduktif sehingga dapat mengalirkan elektron/hole dari sel surya. Logam yang cocok untuk bertuas sebagai konduktor ini ialah Ag (perak). Ia memiliki sifat konduktifitas yang tinggi, memiliki daya rekat ke silikon wafer yang sangat baik serta berdaya tahan tinggi. Perak yang dipasang di silikon wafer sangat tipis dan pemasangannya menggunakan metode screen printing. Pasta larutan perak dioleskan di atas sebuah pola dengan bagian bagin tertentu yang memungkinkan pasta larutan perak mengisi permukaan wafer. Setelah selesai dioleskan di atas wafer, dengan pemanasan dan pengeringan 100-2000C, pasta akan mengering. Proses metalisasi ini dikerjakan pula di bagian belakang silikon wafer.

8. Pemanasan (co-firing).Pemanasan pada suhu yang tinggi diperlukan untuk memantapkan lapisan metal konduktif karena masih terdapatnya residu/bahan bahan sisa organik selama pengeringan pada suhu rendah. Pada pemasan yang lebih tinggi, perak sebagai komponen konduktif menjadi semakin padat dan mampu mempenetrasi lapisan ARC dan akhirnya menyentuh lapisan silikon n-type tanpa merusak lapisan ARC sendiri. HIngga tahap ini, komponen sel surya sudah secara utuh terbuat.

9. Pengujian dan pemilihan sel.Ini ialah tahap akhir dari pembuatan sel surya yakni menguji sel dan memeriksa efisiensi sel maupun akititas quality control lainnya.10. Enkapsulasi dan pembuatan modul sel.Sebagaimana disebutkan di awal, sel surya hanya berukuran 10×10 atau 15×15 cm. Agar sel dapat dipergunakan, dan menghasilkan daya yang bias dipasarkan, sel dirangkai menjadi sebuah modul yang lebih besar dan tersusun atas 20-30 sel. Dalam tahap ini, proses enkapsulasi modul dengan kaca/plastik dan pemasangan frame aluminum dikerjakan hingga siap untuk dipakai. Tanpa enkapsulasi yang berfungsi pula sebagai pelindung sel surya terhadap lingkungan luar, sel atau modul tidak dapat dimanfaatkan secara optimal.

Jenis-Jenis PV Cells dan Proses PembuatannyaNama Proses pembuatan Kelebihan Kekurangan

Monocrystalline Silicon Cells

- Diawali dengan Proses Czochralski Growth, dimana polysilicon dileleh kan dan dibuat menjadi boule silicon dengan purity 99.9999% (proses kristalisasi dengan memberikan seed pada lelehan logam dan diangkat pelan-pelan). Saat masih meleleh diberikan tambahan boron agar menjadi P-type semiconductor.

- Setelah menjadi boule silicon, boule kemudian dipotong dengan wire saw dan di polish menjadi wafer dengan ukuran 100-200 mm square dengan ketebalan 200-300µ.

- Wafer dibersihkan dengan asam lemah untuk menghilangkan pertikel yang tidak diinginkan atau memperbaiki kerusakan saat proses sawing.

- Lalu permukaan wafer dibuat menjadi kasar untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi loss photon dari pantulan cahaya matahari.

- Kemudian wafer dilalukan ke diffusion furnace (1410 oC), disini gas phosphorus di semprotkan dan masuk kedalam struktur kristal silicon karena silicon dalam keadaan hampir meleleh karena dekat dengan melting point sehingga lebih porous (N-Type).

- Paling efisien jika dibandingkan dengan tipe lain karena siliconnya sangat murni dan kristalnya rapat.

- paling efisien dalam space penempatan.

- Paling tahan lama, karena ada perusahaan yang memberikan garansi sampai 25 tahun, dan ada yang menyebutkan solar cell tipe ini tahan sampai 50 tahun, meskipun ada penurunan

-Paling mahal karena proses pemotongan ujung-ujung wafer membuang cukup banyak silicon, kadang-kadang sampai lebih dari setengahnya.-Cukup rapuh, bisa patah jika terkena angin kencang dan terkena dahan pohon.

- Lalu di hilangkan residu phosporus yang tidak diinginkan, terutama di bagian bawah wafer (agar tetap menjadi P-Type).

- Biasanya wafer dari boule yang awalnya berbentuk bulat dipotong ke-4 sisinya agar berbentuk persegi tapi dengan ujung bundar agar lebih efisien saat diaplikasikan menjadi panel.

- Warnanya khas, biru tua hampir hitam dan seragam.

efisiensi sampai 0,5% pertahunnya.

- Cost instalasi lebih rendah.

- Lebih ramah lingkungan.

- Tahan suhu tinggi

Polycrystalline Silicon Cells

- Prosesnya hampir sama dengan monocrystalline, hanya saja setelah proses melting, silicon dituang ke dalam cast dan bukan dibentuk ke dalam bentuk single crystal. Jika pada mono crystalline, 1 boule itu adalah 1 kristal yang tidak putus kristalnya dan homogen. Sementara di polycrystalline saat molten silicon mengalami pendinginan menjadi ingot dalam cast dengan penambahan seed crystal, terbentuk beberapa kristal kecil didalamnya atau disebut dengan crystallites. Meskipun begitu polycrystalline silicon juga bisa mencapai purity sampai 99,9999%.

- Dan setelah menjadi ingot prosesnya sama, tapi tidak perlu dipotong-potong lagu ujung-ujungnya karena sudah berbentuk kotak.

- Polycrystalline memiliki warna dan pola yang khas, seperti mozaik, hal ini dikarenakan perbedaan ukuran kristal didalam module

-Lebih murah dari monocrystalline.-Tahan lama sama seperti monocrystalline, bisa sampai 25tahun-Ramah lingkungan

- Tidak lebih efisien dari monocrystalline

- Tidak lebih space efisien juga karena membutuhkan lebih banyak panel dibandingkan dengan monocrystalline jika ingin menghasilkan daya yang sama.

- Tidak lebih tahan panas dari monocrystalline

- Rapuh sama seperti monocrystalline

- Penghasil polycristalline sangat banyak sehingga harga sangat kompetitif

Thin Film Solar Cells

- dibuat dari layer-layer semiconductor dengan ketebalan hanya beberapa mikrometer atau bahkan ada yang nanometer. Kemudian layer-layer ini ditempatkan diatas beberapa fleksibel substrate seperti kaca, metal dan plastik. Ada beberapa tipe:1. Amorphous silicon : yang digunakan di kalkulator, lampu traveling, dan alat-alat camping. Dalam struktur amorph ini kristal silicon justru tidak terbentuk dan atom hanya berada dalam keadaan acak. Amorphous silicon bisa digunakan sebagai bahan untuk membuat polycrystalline.2. Cadmium Telluride (CdTe)3. Copper indium gallium diselenide (CIGS): belum dijual secara komersial karena masih dikembangkan

-lebih murah dari monocrystalline dan polycristalline.

-cost produksi lebih murah.

-berbentuk fleksibel.

-lebih kurang efisien lagi dari polycrystalline

-cost pemasangannya lebih tinggi karena memerlukan mounting rails dan waktu yang lebih lama

-tidak lebih tahan panas

-membutuhkan ruangan yang lebih luas

- tidak tahan lama-Yang

mengandung cadmium tidak

ramah lingkungan

Estimasi Market Solar Cell- Single crystal Silicon : 47%- Polycrystalline Silicon : 32%- Thin Film Silicon : 13%- CdTe : 7%- CIGS : 3%

Top 20 PV Cells producers1. JA Solar – Shanghai China :1900 watt2. Suntech - Wuxi China : 1800 watt3. LDK – Jiangxi china : 1500 watt4. First Solar – USA : 1430 watt5. CSI – USA : 1300 watt6. Solar World – Germany : 1250 watt7. Motech – Taiwan : 1150 watt8. Sharp – Jepang : 1105 watt9. Q-Cells - Germany : 1100 watt10. Trina – Jiangsu china : 1100 watt11. Yingli – Baoding China : 1000 watt12. Gintech – Taiwan : 930 watt13. Solarfun – Australia : 900 watt14. NSP – Taiwan : 800 watt15. Jabil – USA : 470 watt16. REC – UK : 680 watt17. Nanosolar – USA : 640 watt18. E-Ton – Taiwan : 600 watt19. Sunpower – Swiss : 580 watt20. Kyocera – Jepang : 500 watt

Suntech Power- SunTech telah menerima order lebih dari 800 MW di tahun 2009 termasuk 650 MW dari

eropa. Seluruh pesanan di tahun 2008 adalah 500 MW.- Sales $1.9B 2008, 1.3 B 2007 profitable- Karyawan: 6784- STP: NYSE- Wuxi, China- Pembuat silicon cell terbesar didunia- Rata-rata konversi tingkat efisiensi dari monocrystalline dan multicrystalline silicon PV cells

mereka adalah 16.4% dan 14.9% masing-masing

CdTe industrial statusFirst solar adalah leader. Mereka hanya membutuhkan 2,5 jam untuk membuat 11% module.

Rata-rata Manufacturing Cost:2006 : $1.40/watt2007 : $1.23/watt2008 : $1.08/watt2009 : $0.87/watt2010 : $0.77/watt

Rata-rata Manufacturing Capacity:2005 : 25MW

2006 : 100MW2007 : 308MW2008 : 716 MW2009 : 1.228 MW2010 : 1.502MW

Beberapa sistem pemasangan Solar Panel

1. Grid-Tied SystemSistem yang paling umum dimana sambungan listrik solar panel terhubung dengan saluran listrik umum. Saat rumah/tempat kerja sedang tidak memerlukan energi, maka energi dari solar panel akan tersalurkan ke aliran listrik umum dan bisa digunakan oleh tempat-tempat lain, dan saat rumah/tempat kerja sedang tidak mendapatkan cukup energi dari solar panel karena misalkan cuaca mendung atau sedang ada badai, maka aliran listrik umum yang akan menambahkan tambahan energi. Pemilik dari grid-tied ini akan melakukan Net metering agreement, dimana mereka akan mendapatkan pendapatan dari listrik hasil solar panel mereka dalam kilowatt-jam. Jika terjadi listrik padam maka listrik dari solar panel akan ikut berhenti, maka dari itu pekerja bisa langsung membetulkan listrik tanpa harus menghentikan listrik dari solar panel. Sitem ini biasa ada diareah perkotaan dan lebih murah dibandingkan Off-Grid.Komponen-komponen yang diperlukan: Solar Panel, inverter, electrical safety gear (fuses, breakers, disconnects), monitoring system untuk monitor produksi energi (optional)

2. Off-Grid SystemSistem ini adalah dimana listrik yang digunakan pada tempat tersebut independent hanya dari solar panel. Maka dari itu sistem ini membutuhkan solar panel yang bisa memproduksi cukup energi untuk kebutuhan listrik dari tempat tersebut. Karena kebutuhan listrik paling banyak di malam hari, maka biasanya selalu disertakan baterai (untuk menyimpan energi di siang hari), energi listrik cadangan (seperti generator) atau kedua-duanya. Di semua sistem off-grid, pemakaian listrik harus dimonitor dan disimpan dibawah maximum output dari panel dan baterai karena tidak ada jaringan yang memberikan pasokan listrik berlebih.Komponen yang diperlukan adalah: solar panel, battery bank, charge controller, untuk menjaga baterai dari overcharge), inverter, electrical safety gear (fuses, breakers, disconnects), monitoring system untuk monitor produksi energi.

3. Hybrid SystemDikenal juga sebai Grid-tied system dengan battery backup (kumpulan dari deep-cycle batteries) Backup battery di charge oleh baik dari listrik umum dan solar panel. Jika terjadi padam listrik batterai bisa dinyalakan secara manual atau otomatis.Komponen yang diperlukan adalah: solar panel, battery bank, charge controller, untuk menjaga baterai dari overcharge), inverter, electrical safety gear (fuses, breakers, disconnects), monitoring system untuk monitor produksi energi.

4. PV-Direct systemSistem ini adalah sistem yang paling sederhana dengan komponen paling sedikit. PV-Direct system tidak menggunakan battery dan tidak tersambung dengan listrik umum, sehingga hanya memberikan energi saat ada sinar matahri. Maka dari itu sistem ini hanya bisa digunakan untuk beberapa aplikasi seperti untuk pompa air dan ventilasi.Komponen yang diperlukan adalah: solar panel, electrical safety gear (fuses, breakers, disconnects).

Alat-Alat lain yang dibutuhkan Setelah Solar cell

1. InverterUntuk merubah arus DC dari solar cell menjadi AC agar bisa digunakan di rumah tangga.Ada 3 tipe:1. Stand Alone Inverters: digunakan untuk Off-Grid System. Di sitem ini DC current dari

solar panel disimpan dulu di baterai, dan saat diperluan DC current dikirim ke stand alone inverter dan dikonversi menjadi AC current.

2. Grid-Tied Inverters: digunakan untuk Grid-tied syatem, dimana solar panel terhubung dengan listrik umum. DC current dari solar panel langsung masuk ke inverter untuk dirubah menjadi AC dan dikirim ke jaringan listrik umum.

3. Dual Inverters: dikethaui juga sebagai backup battery inverters, digunakan di lultifunctional solar system. Pada sistem ini DC current dikirm dulu ke baterai. Energi dari baterai baru dikirim ke inverter untuk dirubah menjadi AC current saat diperlukan. Ketika baterai sudah penuh excess DC current langsung dikirim ke inverter dan dikirm ke listrik umum. Inverter tipe ini jelas lebih mahal karena menggabungkan kedua tipe sebelumnya, karena selain mengahsilkan, menyimpan, dan menggunakan listrik dari solar cell dan juga mnegrimkan ekstra energi ke listrik umum dan mendapatkan keuntungan dari situ. Sistem ini juga memastikan bahwa saat listrik padam, listrik akan tetap mengalir karena suah ada cadangan dari solar panel.

2. BatteryBattery berfungsi untuk menyimpan energi dari solar cell. Ada beberapa macam tipe baterai:

- 12-volt DC digunakan untuk lampu mobil RV, lampu perahu dan perlatan lainnya. - Sistem inverter battery yang bisa mengconvert 12, 24, or 48-volt DC battery voltage ke 120-

volt AC bisa menjalankan peraltan rumah tangga seperti kompor, kulkas, pemasa air, TV dll.- Hybrid solar power systems menyediakan beberapa penyediaan komponen energi sperti

battery bank untuk solar panel, solar array, genarator dan wind turbine untuk memberikan energi selama 24/7.Saat menggunakan battery diperlukan maintanance secara berkala, karene abttery tidak tahan sampai 20 tahun seperti solar panel.

Contoh Solar Panel1. RENOGY 100 watts 12 volt monocrystalline solar panel

- Cocok digunakan untuk aplikasi off-grid, dan bisa digunakan untuk mobil RV.- Cocok untuk 12 volt baterai atau pemasangan multiple panel dijasikan series untuk 24/48-volt

baterai charging atau untuk aplikasi grid-tied.- Dioda sudah diinstal di junction box dan sepasang kabel 31 in dengan MC4 konektor sudah

terpasang dengan panel secara otomatis

- Tahan terhadap angin kencang (2400 Pa) dan salju (5400 Pa) dengan aluminium fram yang memberikan kekuatan tahan lama pada panel.

- Efesiensi tinggi untuk conversi modul. Ideal output: 500 watt hours per day ( tergantung sinar matahari).

- Specifications:o Maximum Power: 100W o Maximum System Voltage: 600V DC (UL) o Optimum Operating Voltage (Vmp): 18.9V o Optimum Operating Current (Imp): 5.29A o Open-Circuit Voltage (Voc): 22.5V o Short-Circuit Current (Isc): 5.75A o Dimensions: 47 X 21.3 X 1.4 In o Weight: 16.5lbs o Warranty Information 25-year transferable power output warranty: 5-year/95%

efficiency rate, 10-year/90% efficiency rate, 25-year/80% efficiency rate 5-year material and workmanship warranty.

2. RENOGY 200W: Two 100Watts Monocrystalline Solar Panels

- Dua Renogy 100 watt monocrystalline solar panel bisa dihubungkan secara paralel dengan konektor.

- Sistem ini bisa dikembangkan sampai 400 watt.

3. Solar Panel 300 Watts 3pcs 100W Monocrystalline 12 Volt

- Tiga Renogy 100 watt monocrystalline solar panel bisa dihubungkan secara paralel dengan konektor.