Apa itu Panel Surya?

1. Apa itu Panel Surya?

Panel surya, juga dikenal sebagai modul foto-voltaik (PV) atau panel PV, adalah sebuah perakitan sel surya fotovoltaik yang dipasang dalam bingkai (biasanya persegi panjang). Panel surya menangkap sinar matahari sebagai sumber energi radiasi, yang diubah menjadi energi listrik dalam bentuk listrik arus searah (DC).

Kumpulan panel surya yang tertata rapi disebut sistem fotovoltaik atau susunan surya. Susunan sistem fotovoltaik dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga surya listrik yang menyuplai peralatan listrik secara langsung, atau menyalurkan daya kembali menjadi jaringan arus bolak-balik (AC) melalui sistem inverter. Listrik ini bisa kemudian digunakan untuk memberi daya pada rumah, gedung, dan aplikasi lain atau disimpan di dalamnya baterai untuk digunakan nanti. Sebagai sumber energi terbarukan dan berkelanjutan, tenaga surya panel memainkan peran penting dalam mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan bantuan mengurangi emisi karbon.

2. Struktur Panel Surya

Panel Surya terdiri dari sejumlah besar sel surya dan menggunakan energi cahaya (foton) dari Matahari untuk menghasilkan listrik melalui efek fotovoltaik. Ini juga termasuk lembar belakang, bingkai dan kotak sambungan, dan mungkin konsentrator, semuanya di antaranya bekerja sama untuk memastikan pengoperasian normal panel surya.

Apa itu sel surya?

Sel surya adalah perangkat elektronik yang mengubah sinar matahari menjadi listrik energi oleh efek fotovoltaik dan sebagian besar berupa kristal berbasis wafer sel silikon atau sel film tipis. Juga, biaya tinggi, efisiensi tinggi, dan sel multi-persimpangan persegi panjang (MJ) yang rapat biasanya digunakan dalam tenaga surya panel pada pesawat ruang angkasa, karena menawarkan rasio daya yang dihasilkan tertinggi per kilogram diangkat ke luar angkasa. Sel-selnya biasanya dihubungkan secara elektrik seri, satu ke yang lain sampai tegangan yang diinginkan, dan kemudian secara paralel meningkat saat ini.

Apa itu lembar belakang?

Sebagai polimer atau kombinasi polimer dengan berbagai bahan tambahan, backsheet dirancang untuk memberikan penghalang antara sel surya dan bagian luar lingkungan. Dari situ kita dapat melihat bahwa backsheet merupakan komponen penting dalam daya tahan, efisiensi, dan umur panjang panel surya.

Apa itu enkapsulan?

Sel surya sering kali dilapisi dengan enkapsulan, yang biasanya berbentuk tipis lapisan bahan polimer yang diaplikasikan di atas sel surya dan lembar belakang. Umumnya polimer yang paling umum digunakan dalam enkapsulasi modul surya adalah etilen-vinil asetat (EVA), yang cukup tahan lama untuk melindungi sinar matahari sel dari segala jenis kerusakan dan memperpanjang umur panel surya.

Apa itu bingkai?

Rangka panel surya mengacu pada dukungan struktural yang menahan dan melindungi sel surya, kabel dan komponen lain di dalam panel. Dia terbuat dari alumunium atau bahan ringan lainnya untuk mencegah panel dari ekstrim dampak cuaca. Pada saat yang sama, bingkai juga menyediakan sarana untuk pemasangan panel dengan aman ke permukaan, seperti atap atau rak di permukaan tanah. Di dalam Selain itu, panel surya juga menggunakan rangka logam yang terdiri dari komponen racking, braket, bentuk reflektor, dan palung untuk menopang panel dengan lebih baik struktur.

Apa itu kotak persimpangan?

Sebagai selungkup listrik yang digunakan untuk menampung dan melindungi sambungan listrik, kotak persimpangan dirancang khusus untuk menyediakan lingkungan yang aman dan terjamin sambungan listrik untuk mencegah kontak yang tidak disengaja dengan kabel beraliran listrik dan untuk menyederhanakan pemeliharaan atau perbaikan di masa depan. Biasanya kotak sambungan PV terpasang ke bagian belakang panel surya dan berfungsi sebagai antarmuka keluarannya. Luar koneksi untuk sebagian besar modul fotovoltaik menggunakan konektor MC4 untuk memudahkannya koneksi tahan cuaca ke seluruh sistem. Antarmuka daya USB bisa juga digunakan.

Apa itu konsentrator?

Beberapa modul PV surya khusus dilengkapi konsentrator yang memfokuskan cahaya oleh lensa atau cermin ke sel yang lebih kecil. Hal ini memungkinkan penggunaan sel dengan a biaya tinggi per satuan luas (seperti galium arsenida) dengan cara yang hemat biaya cara.[rujukan?] Memusatkan sinar matahari juga dapat meningkatkan efisiensi menjadi sekitar 45%.

3.Sejarah Perkembangan Panel Surya

Pada tahun 1839, kemampuan beberapa bahan untuk menghasilkan muatan listrik paparan cahaya pertama kali diamati oleh fisikawan Perancis Edmond Becquerel, meskipun panel surya awal ini terlalu tidak efisien bahkan untuk listrik sederhana perangkat.

Pada tahun 1950-an, Bell Labs menciptakan tenaga surya silikon pertama yang layak secara komersial sel terbuat dari silikon. Namun penerapan panel surya masih terbatas pada a beberapa bidang khusus seperti satelit luar angkasa, mercusuar, dan terpencil lokasi karena mahalnya biaya.

Pada tahun 1970-an, krisis minyak dan masalah lingkungan mendorong terjadinya hal ini pengembangan panel surya yang lebih murah dan efisien. Setelah itu, pemerintah dan perusahaan swasta di seluruh dunia sangat mementingkan penelitian ini dan pengembangan panel surya.

Pada awal tahun 2000an, diperkenalkannya feed-in tariff (FiTs) oleh beberapa pihak negara-negara berkontribusi besar terhadap pesatnya pertumbuhan tenaga surya industri.Saat ini, panel surya menjadi jauh lebih efisien dan terjangkau dari sebelumnya, yang digunakan tidak hanya di rumah dan komersial bangunan tetapi juga pada proyek infrastruktur.

4.Jenis Panel Surya

Ada tiga jenis panel surya yang tersedia saat ini: monokristalin, polikristalin (juga dikenal sebagai multi-kristal), dan film tipis.

l Panel surya monokristalin terbuat dari silikon dengan kemurnian tinggi berasal dari kristal tunggal. Dari semua jenis panel, panel monokristalin biasanya memiliki efisiensi tertinggi (lebih dari 20%) dan kapasitas daya. Ini karena panel surya monokristalin menyediakan daya lebih dari 300 watt (W). kapasitasnya, bahkan ada yang melebihi 400 W. terlebih lagi, panel surya monokristalin juga cenderung mengungguli model polikristalin dalam hal koefisien suhu – ukuran kinerja panel dalam suhu hangat. Meskipun demikian kelebihannya, panel surya monokristalin cenderung menjadi yang paling mahal pilihan, jadi mereka lebih populer di kalangan mereka yang memiliki anggaran cukup dan lebih memilihnya memaksimalkan penghematan tagihan listrik Anda seperti komersial, publik dan pemerintah departemen.

l Panel surya PolyCrystalline atau multiCrystalline adalah panel surya yang terdiri dari beberapa kristal silikon dalam satu sel PV. Panel surya ini terbuat dari beberapa sel fotovoltaik. Setiap sel mengandung kristal silikon yang membuatnya berfungsi sebagai perangkat semikonduktor. Ketika foton dari sinar matahari jatuh pada sambungan PN (persimpangan antara material tipe N dan tipe P), itu memberikan energi kepada elektron sehingga mereka dapat mengalir sebagai arus listrik. Dibandingkan dengan panel surya monokristalin, panel surya polikristalin lebih banyak ramah lingkungan karena tidak memerlukan pembentukan dan penempatan individual masing-masing kristal dan sebagian besar silikon digunakan selama produksi dan lebih banyak biaya efektif 

Jika dilihat dari kekurangannya, efisiensinya lebih rendah, lebih sedikit efisiensi ruang dan kinerja yang buruk pada suhu tinggi dapat menghambat proses lebih lanjut perkembangan. Berdasarkan hal tersebut, panel surya multiKristal tersedia peternakan surya besar untuk memanfaatkan kekuatan matahari dan memasok listrik area terdekat, perangkat mandiri atau mandiri seperti lampu lalu lintas daerah terpencil, rumah tangga di luar jaringan listrik, dll.

l Panel surya film tipis dibuat dengan mendepositkan satu atau lebih lapisan tipis (thin film atau TF) dari bahan fotovoltaik ke substrat, seperti kaca, plastik atau logam. Saat membuat perbandingan dengan silikon monokristalin dan polikristalin panel, mereka membutuhkan lebih sedikit bahan semikonduktor dalam proses pembuatannya sementara mereka beroperasi cukup mirip di bawah efek fotovoltaik dan lebih murah. Namun demikian, mereka kurang efisien dan memiliki kapasitas daya yang lebih rendah.In Selain itu, panel surya film tipis terdegradasi lebih cepat dibandingkan panel surya silikon kristal panel 

Oleh karena itu, mereka biasanya diterapkan pada skala utilitas sejak tenaga surya film tipis panel terdegradasi dengan kecepatan yang jauh lebih lambat. Dan satu aplikasi umum untuk film tipis panel surya adalah pemasangan modul PV fleksibel di atap kendaraan (umumnya RV atau bus) dan geladak perahu dan kapal lainnya. Dan karena keunggulan ruangnya, ini menjadi semakin populer di kalangan mereka yang menginginkannya mencapai fotovoltaik yang terintegrasi dengan bangunan.

5. Tren Perkembangan Panel Surya

Pasar panel surya didorong oleh peningkatan investasi pada energi terbarukan sektor energi, penurunan biaya panel surya PV, dan perkembangan yang menguntungkan peraturan pemerintah. Baik sel silikon monokristalin maupun polikristalin telah menyaksikan permintaan yang tinggi, terutama dalam aplikasi perumahan. Kadmium telurida dan sel silikon amorf diharapkan menciptakan pertumbuhan peluang karena biaya material yang rendah. Dan harga modul PV telah turun lebih cepat dari perkiraan pada awal tahun 2023, karena pasokan polisilikon semakin melimpah 

Sementara itu Menurut data, dalam lanskap bisnis yang berubah pasca COVID-19, kondisi global pasar Panel Surya diperkirakan mencapai US$50,1 Miliar pada tahun 2022, adalah diproyeksikan mencapai jumlah yang direvisi sebesar US$98,5 Miliar pada tahun 2030, tumbuh pada CAGR sebesar 8,8% selama periode analisis 2022-2030. Panel Surya Poli-Kristal, salah satunya segmen yang dianalisis dalam laporan, diproyeksikan mencatat CAGR 8,2% dan mencapai US$48,2 Miliar pada akhir periode analisis. Dengan mempertimbangkan pemulihan pasca pandemi sedang berlangsung, pertumbuhan di segmen Panel Surya Film Tipis sedang berlangsung disesuaikan kembali dengan revisi CAGR 8,9% untuk periode 8 tahun ke depan.

6. Analisis Investasi Panel Surya

Mengingat tenaga surya saat ini merupakan energi bersih kedua yang paling banyak digunakan teknologi di seluruh dunia berdasarkan kapasitas terpasang, PV surya diharapkan salah satu sumber energi termurah yang tersedia pada tahun 2050, terutama di daerah yang memiliki radiasi matahari yang sangat baik, dan tren ini didorong oleh beberapa hal faktor.

l Analisis Jenis Produk

Panel surya polikristalin memimpin pasar dengan lebih dari 48%. menghargai pangsa pasar dan diperkirakan akan meraih pangsa pasar yang lebih tinggi periode perkiraan, terutama pada segmen residensial. Namun kemajuan dalam film tipis modul PV surya juga akan mendorong pertumbuhan pasar panel surya di masa depan beberapa tahun. Juga, peningkatan penerapan microgrid dan pengembangan bangunan tanpa energi akan menghasilkan permintaan yang cukup besar di pasar.

l Analisis Pengguna Akhir

Berdasarkan jenis pengguna akhir, pasar disegmentasi menjadi perumahan, komersial, segmen industri dan lainnya. Segmen komersial memimpin pasar dengan lebih dari 33% nilai pangsa pasar karena memerlukan signifikan sejumlah energi untuk memastikan keberlanjutan dan fungsionalitas jangka panjang.It ca juga membantu mengurangi ketergantungan pada jaringan listrik sekaligus menurunkan operasional biaya dan meminimalkan jejak karbon. Tapi karena mayoritas pemerintah secara global telah memberlakukan undang-undang pengukuran bersih dan juga signifikan subsidi pemasangan tata surya di perumahan. Sel-sel ini adalah mudah digunakan di segmen perumahan karena biayanya lebih murah dibandingkan menjadi sel surya mono-kristal.

l Analisis Wilayah

Menurut data, kawasan Asia-Pasifik mendominasi pasar nilai membagikan. Karena Asia-Pasifik adalah wilayah terbesar secara global dalam hal jumlah orang yang hidup. Wilayah ini juga merupakan rumah bagi Tiongkok, yang mempunyai pengaruh signifikan kapasitas produksi sel surya polikristalin yang memenuhi permintaan wilayah tersebut. Dan India juga berencana untuk mendirikan unit manufaktur tenaga surya di bawahnya produksi pemerintah.

7. Hal yang Perlu Dipertimbangkan untuk Panel Surya Berkualitas Tinggi

Saat membeli panel surya, tidak hanya harga dan kualitas yang harus diperhatikan, faktor-faktor lain juga harus diingat.

Suhu: Panel monokristalin dan polikristalin memiliki efisiensi puncak antara 59°F dan 95°F. Daerah dengan suhu tinggi selama musim panas yang mungkin menyebabkan panel surya mencapai suhu internal lebih dari 100°F penurunan tingkat efisiensi. Saat memilih inverter, hal ini perlu dilakukan pertimbangkan kondisinya.

Degradasi yang Diinduksi Cahaya (LID): LID mengacu pada metrik hilangnya kinerja yang terjadi dengan panel kristal selama beberapa jam pertama terkena sinar matahari paparan. Umumnya LID cenderung berkisar antara 1% hingga 3% dalam hal kehilangan efisiensi. Oleh karena itu, hal ini harus menjadi pertimbangan ketika memilih panel surya.

Tingkat kebakaran: Peraturan Bangunan Internasional mengharuskan panel surya sesuai dengan standarnya tingkat kebakaran atap untuk memastikan bahwa panel tidak mempercepat penyebaran api. Umumnya ada tiga jenis Kelas. Kelas A menyediakan paling banyak perlindungan jika terjadi kebakaran, karena api tidak dapat menyebar lebih dari enam kaki. Kelas B memastikan penyebaran api tidak melebihi delapan kaki, dan Kelas C memastikan penyebaran api tidak menyebar melebihi 13 kaki.

Kondisi Cuaca: Misalnya, panel Kristal lebih baik untuk area yang mungkin mengalami hujan es lebat karena mereka dapat menahan hujan es dengan kecepatan tinggi hingga 50 mph. Meskipun memiliki desain yang tipis, panel surya film hin tidaklah ideal untuk hujan es. Tata surya yang menggunakan pengencang, modul yang dapat dibaut, atau a sistem rel tiga rangka lebih cocok untuk rumah yang mungkin mengalami a badai atau badai tropis.

Efisiensi: Efisiensi panel surya mengacu pada jumlah sinar matahari dapat diubah menjadi listrik. Panel surya dengan efisiensi tinggi akan menghasilkan lebih banyak listrik dari jumlah sinar matahari yang sama dibandingkan panel dengan efisiensi lebih rendah.