Sel Surya dan bagian-bagian Panel Surya serta Fungsinya

Bagian bagian panel surya merupakan sebuah kesatuan dari perangkat panel surya agar dapat
berfungsi dengan baik. Kita tahu saat ini, penggunaan panel surya atau solar cell mulai diminati di
Indonesia. Panel surya berfungsi sebagai alat yang terdiri dari sel surya yang berfungsi untuk
mengubah sinar atau cahaya matahari menjadi energi listrik. Panel surya ini juga biasa disebut
dengan sel photovoltaic, yang dapat diartikan sebagai “cahaya-listrik”. Semikonduktor, adalah bagian
utamanya, tetapi untuk dapat menjadi sebuah alat yang aplikatif, maka dibutuhkan bagian bagian
panel surya yang lainnya.

Potensi energi listrik kita rata-rata 4,8 KWH/hari/m2 adalah sebuah energi yang sangat besar, yang
saat ini penggunaannya masih 1% dari kebutuhan listrik dunia. Sebab, salah satu kendala untuk
menggunakannya dibutuhkan panel surya yang harganya cukup mahal bagi banyak orang. Tingginya
harga panel surya ini karena memang dalam proses cara membuat sel suryanya yang sangat rumit.
Dibutuhkan peralatan yang serba khusus, penuh ketelitian dan akurasi tinggi dalam setiap proses
pembuatan bagian bagian panel surya, agar panel surya benar-benar aman. Oleh sebab itulah, harga
panel surya cenderung tinggi. Meskipun sati dasawarsa terakhir harga panel surya sudah banyak
mengalami penurunan.

Sesuai dengan perkembangan sains dan teknologi, teknologi sel surya pun berkembang dengan
berbagai inovasi sehingga lahirlah generasi-generasi panel surya. Ada yang disebut sel surya generasi
satu, dua dan tiga dengan struktur atau bagian-bagian panel surya yang berbeda pula. Namun,
secara umum, sel surya yang biasa digunakan saat ini adalah sel surya yang berbasis material silikon
yang juga mencakup struktur dan cara kerja sel surya generasi pertama (sel surya silikon) dan kedua
(thin film/lapisan tipis).

Sel surya dapat dianalogikan sebagai divais dengan dua terminal atau sambungan, dimana saat
kondisi gelap atau tidak cukup cahaya berfungsi seperti dioda, dan saat disinari dengan cahaya
matahari dapat menghasilkan tegangan. Ketika disinari, umumnya satu sel surya komersial
menghasilkan tegangan dc sebesar 0,5 sampai 1 volt, dan arus short-circuit dalam skala milliampere
per cm2. Besar tegangan dan arus ini tidak cukup untuk berbagai aplikasi, sehingga umumnya
sejumlah sel surya disusun secara seri membentuk modul surya. Satu modul surya biasanya terdiri
dari 28-36 sel surya, dan total menghasilkan tegangan dc sebesar 12 V dalam kondisi penyinaran
standar (Air Mass 1.5). Modul surya tersebut bisa digabungkan secara paralel atau seri untuk
memperbesar total tegangan dan arus outputnya sesuai dengan daya yang dibutuhkan untuk aplikasi
tertentu.
Modul surya biasanya terdiri dari 28-36 sel surya yang dirangkai seri untuk memperbesar total daya
output. (Gambar :”The Physics of Solar Cell”, Jenny Nelson)

Cara kerja sel surya

Sel surya konvensional bekerja menggunakan prinsip p-n junction, yaitu junction antara
semikonduktor tipe-p dan tipe-n. Semikonduktor ini terdiri dari ikatan-ikatan atom yang dimana
terdapat elektron sebagai penyusun dasar. Semikonduktor tipe-n mempunyai kelebihan elektron
(muatan negatif) sedangkan semikonduktor tipe-p mempunyai kelebihan hole (muatan positif)
dalam struktur atomnya. Kondisi kelebihan elektron dan hole tersebut bisa terjadi dengan
mendoping material dengan atom dopant. Sebagai contoh untuk mendapatkan material silikon tipe-
p, silikon didoping oleh atom boron, sedangkan untuk mendapatkan material silikon tipe-n, silikon
didoping oleh atom fosfor. Ilustrasi dibawah menggambarkan junction semikonduktor tipe-p dan
tipe-n.
Peran dari p-n junction ini adalah untuk membentuk medan listrik sehingga elektron (dan hole) bisa
diekstrak oleh material kontak untuk menghasilkan listrik. Ketika semikonduktor tipe-p dan tipe-n
terkontak, maka kelebihan elektron akan bergerak dari semikonduktor tipe-n ke tipe-p sehingga
membentuk kutub positif pada semikonduktor tipe-n, dan sebaliknya kutub negatif pada
semikonduktor tipe-p. Akibat dari aliran elektron dan hole ini maka terbentuk medan listrik yang
mana ketika cahaya matahari mengenai susuna p-n junction ini maka akan mendorong elektron
bergerak dari semikonduktor menuju kontak negatif, yang selanjutnya dimanfaatkan sebagai listrik,
dan sebaliknya hole bergerak menuju kontak positif menunggu elektron datang, seperti diilustrasikan
pada gambar dibawah.
Adapun bagian bagian panel surya secara umum terdiri dari:

 Substrat atau metal backing. Bagian dari panel surya ini berupa material yang menopang
seluruh komponen panel surya. Material substrat juga harus mempunyai konduktivitas listrik
yang baik karena juga berfungsi sebagai kontak terminal positif sel surya, sehingga umumnya
digunakan material metal atau logam seperti aluminium atau molybdenum. Untuk sel surya
dye-sensitized (DSSC) dan sel surya organik, substrat juga berfungsi sebagai tempat
masuknya cahaya, sehingga material yang digunakan umumnya material konduktif namun
transparan, seperti indium tin oxide (ITO) dan flourine doped tin oxide (FTO).

 Material semikonduktor, ini merupakan bagian panel surya yang inti dan biasanya memiliki
tebal hingga beberapa ratus mikrometer untuk panel surya generasi pertama, dan 1-3
mikrometer untuk panel surya lapisan tipis. Material semikonduktor berfungsi menyerap
cahaya dari sinar matahari. Selain substrat sebagai kontak positif, pada permukaan material
semikonduktor biasanya dilapisi material metal transparan sebagai kontak negatif.

 Lapisan anti-reflektif, bagian panel surya ini berfungsi meminimalkan refleksi cahaya untuk
mengoptimalkan cahaya tersebut yang terserap oleh semikonduktor. Material anti-refleksi ini
adalah lapisan tipis material dengan besar indeks refraktif optik antara semikonduktor dan
udara yang menyebabkan cahaya dibelokkan ke arah semikonduktor sehingga meminimalkan
cahaya yang dipantulkan kembali.

 Enkapsulasi atau cover glass, yaitu bagian luar yang berfungsi sebagai enkapsulasi untuk
melindungi bagian bagian panel surya dari hujan atau kotoran.
Masing-masing komponen tersebut memiliki keterkaitan antara satu dengan yang lainnya. Cara kerja
panel surya akan optimal hanya jika masing-masing komponen ini dalam kondisi baik sehingga
mendukung antara satu komponen dengan yang lainnya.

Merangkai Panel Surya, Panduan Interkoneksi Modul Fotovoltaik

Cara Merangkai Panel Surya yang Tepat dan Benar

Builder Indonesia Send an emailNovember 3, 2019

0 5,713 2 minutes read

Facebook X LinkedIn Pinterest

Merangkai Panel Surya, Panduan Interkoneksi Fotovoltaik. PLTS dibangun dari koneksi seri dan
paralel dari modul fotovoltaik individual untuk mencapai tegangan dan arus yang dikehendaki.
Pembangkit terdiri dari modul fotovoltaik individual yang terhubung secara seri untuk menaikkan
tegangan.

Setelah tegangan keluaran yang dikehendaki tercapai, sambungan secara seri dari modul fotovoltaik
individual dihubungkan secara paralel di dalam kotak penggabung (combiner box) untuk menaikkan
arus. Keluaran daya yang dikehendaki adalah linear (sebanding) dengan jumlah panel. Oleh karena
modul fotovoltaik memiliki keterbatasan tegangan, jumlah panel dan tegangan rangkaian terbuka
tidak boleh melebihi tingkat tegangan dari panel individual.
Pertimbangan Dalam Merangkai Panel Surya

 Jumlah panel yang terbentuk secara seri harus mempertimbangkan tegangan masukan
maksimum dan minimum dari solar charge controller dan inverter jaringan.

 Semua komponen harus memiliki rating insulasi 1000 VDC atau setidaknya sebesar tegangan
rangkaian terbuka maksimum di seluruh string modul fotovoltaik dalam kondisi apapun.

 Tegangan string saat merangkai panel surya tidak boleh melebihi rating tegangan (1000 VDC)
atau tegangan maksimum dari perangkat lainnya.

 String modul fotovoltaik harus terdiri dari modul fotovoltaik degan karakteristik yang sama
untuk menghindari penurunan daya.

Baca Juga: Power Inverter, Pengubah Listrik Baterai (DC) Menjadi Listrik Rumah Tangga (AC)

Komposisi dalam Merangkai Solar Panel

Merangkai panel surya dengan karakteristik yang berbeda di dalam suatu rangkaian tidak dianjurkan
karena ketidakcocokan modul fotovoltaik akan mengurangi kinerja total suatu rangkaian.

Perhatikan bahwa merangkai panel surya harus terdiri dari modul fotovoltaik dengan spesifikasi yang
mirip sebagai berikut: jenis sel (monocrystalline, polycrystalline atau thin film), daya nominal,
tegangan operasi dan arus pada daya maksimum, tegangan pada rangkaian terbuka, dan arus hubung
pendek.

Merangkai Solar Panel dengan Modul yang Sejenis

 Total arus dan tegangan di dalam rangkaian dibatasi oleh modul fotovoltaik yang terlemah.
Jika di dalam suatu string modul fotovoltaik ada modul fotovoltaik dengan rating arus lebih
rendah dari modul fotovoltaik yang lainnya, maka secara total arus akan turun ke besaran
arus yang dihasilkan oleh modul fotovoltaik yang terlemah ini. Untuk modul fotovoltaik yang
terhubung secara paralel, tegangan akan sama dengan rating tegangan dari modul
fotovoltaik yang terlemah.

 MPPT di solar charge controller dan inverter jaringan sulit untuk menemukan tegangan dan
arus operasi yang paling optimal oleh karena adanya karakteristik yang berbeda.

 Tingkat penurunan daya dan degradasi performa yang berbeda di antara modul fotovoltaik.

Baca Juga: Panel Surya (Solar Panel): Jenis Sel Surya, Proses Pembuatan, Rangkaian, Kelebihannya
& Resikonya
Apa yang bisa dilakukan ketika suatu modul fotovoltaik perlu diganti?

 Ganti modul fotovoltaik yang rusak di string modul fotovoltaik hanya dengan modul
fotovoltaik dari merek, jenis, dan tingkat arus pada daya maksimum dan arus hubung pendek
yang sama.

 Ganti modul fotovoltaik yang rusak di blok modul fotovoltaik hanya dengan modul
fotovoltaik
dari merek, jenis, serta tingkat tegangan pada daya maksimum dan sirkuit terbuka yang
sama.

Memilih konektor Kabel

 Sangat dianjurkan untuk menggunakan konektor yang sudah dirakit terlebih dulu (pre-
assembled atau dedicated plug-in) dari pabrikan modul fotovoltaik.

 Gunakan konektor dengan model dan jenis yang sama untuk menghindari ketidakcocokan
dan koneksi yang buruk. Direkomendasikan untuk menggunakan konektor MC4 dengan
hambatan maksimum 400 Ω.

 Konektor harus memiliki rating tegangan maksimal sebesar 1000 VDC (atau lebih) dan
nominal arus lebih tinggi dari arus hubung singkat string modul fotovoltaik.

Grid Tie Inverter Limiter, Mengenal Sistem PLTS dengan GTIL

December 13, 2020

Rangkaian Panel Surya Seri dan Paralel, Apa Perbedaannya?

Perawatan Panel Surya Agar Selalu Optimal dan Power Full

Kerusakan Pada Panel Surya dan Cara Perawatannya

Builder Indonesia Send an emailNovember 3, 2019

0 1,913 3 minutes read

Facebook X LinkedIn Pinterest

Perawatan Panel Surya Agar Selalu Optimal dan Power Full. Salah satu fungsi kaca pelindung adalah
untuk melindungi seluruh modul fotovoltaik. Kaca pelindung tersebut harus bebas dari keretakan
untuk memastikan kinerja modul fotovoltaik yang optimal serta melindungi modul fotovoltaik.

Namun, beberapa kerusakan mungkin tidak dapat dihindari, misalnya tertimpa batu ketika terjadi
tanah longsor, tertimpa pohon tumbang, dan kesalahan manusia seperti penanganan material dan
kemasan yang buruk selama pengiriman dan penyimpanan di gudang.

Kenaikan temperature yang signifikan karena terjadinya hot spot, buruknya struktur penopang, dan
tarikan yang disebabkan oleh rangka modul fotovoltaik juga dapat menyebabkan retaknya kaca.

Mewaspadai Kaca Pelindung Panel Surya yang Rusak

 Kelembaban, oksigen dan air bisa masuk ke bagian yang rusak dan menimbulkan korosi pada
kabel, dan dapat menyebabkan hubungan arus pendek.

 Kerusakan kaca yang parah dapat membahayakan sel-sel fotovoltaik dan mengganggu
koneksi busbar di antara sel-sel sehingga dapat menyebabkan seluruh string terlepas dari
jaringan.

 Keretakan dapat mengurangi transmisi cahaya ke sel fotovoltaik sehingga mengurangi

keluaran daya dari modul fotovoltaik. Kerusakan akibat peningkatan pelepasan panas atau
pemanasan hot spot di sel dengan paparan sinar matahari yang minimal mungkin dapat
terjadi jika dioda bypass tidak dipasang di modul fotovoltaik.

 Penurunan kinerja atau produksi listrik dari modul fotovoltaik

Baca Juga: Perawatan Listrik Tenaga Surya Agar Awet dan Optimal
Menghindari Penurunan Daya Karena Kaca yang Retak?

 Pastikan bahwa modul fotovoltaik terpasang pada penopang struktur dengan baik.

 Tingkatkan penanganan material dan metode pengemasan selama transportasi.

 Selalu simpan modul fotovoltaik lengkap dengan pembungkusnya di dalam kemasannya.

 Periksa kondisi semua modul fotovoltaik secara teratur untuk mengidentifikasi kemungkinan
penyebab retak seperti terkena bahaya longsor atau modul fotovoltaik yang longgar. Modul
fotovoltaik yang retak harus segera diganti dengan jenis modul fotovoltaik yang sama.

Delaminasi Pada Panel Surya

Delaminasi (pengelupasan lapisan) dapat terjadi antara kaca pelindung dan laminasi serta antara
laminasi dan sel fotovoltaik. Cacat terutama terjadi karena kualitas yang tidak memadai dari perekat
yang sensitif terhadap radiasi sinar ultraviolet (UV) dan kelembaban. Delaminasi mengakibatkan
berkurangnya transmisi cahaya sehingga mengurangi keluaran daya dan berpotensi
menimbulkan hotspot.

Lembar insulasi (backsheet) panel Surya

Backsheet atau lembar insulasi di bagian belakang terbuat dari lembaran tipis polimer yang secara
mekanikal harus kuat, tahan sinar UV, dan berfungsi sebagai penghalang yang baik terhadap paparan
langsung dari lingkungan seperti perlindungan dari cuaca, kotoran, dan kelembaban.

Baca Juga: Harga Panel Surya, Solar Panel Berbagai Merek, Type, dan Ukuran 2023
Lembaran ini juga mengamankan pengoperasian modul fotovoltaik karena lembaran ini digunakan
untuk mengisolasi tegangan DC yang tinggi pada string sel. Lembar insulasi di bagian belakang modul
fotovoltaik ini harus bebas dari keretakan, gelembung, dan delaminasi. Hal ini untuk menghindari
kebocoran air yang dapat mengurangi kinerja modul akibat korosi, penurunan kualitas laminasi
(encapsulant), dan hubungan arus pendek internal.

Bagaimana mengurangi risiko delaminasi?

 Lebih selektif dalam memilih bahan dan perekat yang tahan lama terhadap kelembaban dan
radiasi sinar UV.

 Pengujian modul fotovoltaik dalam jangka panjang dengan paparan luar ruangan. Modul
fotovoltaik harus juga lulus tes sesuai dengan IEC 61730 – “Photovoltaic (PV) module safety
qualification” dan IEC 61701 – “Salt mist corrosion testing of photovoltaic (PV) modules”.

 Lakukan pemeriksanaan secara visual terhadap modul fotovoltaik sebelum pengiriman ke

lokasi.

Perawatan panel Surya: Kotak junction

Seperti apakah kotak penghubung (junction box) yang baik itu?

 Kotak junction dipasang menggunakan sistem perekat yang berkualitas baik untuk
mempertahankan daya rekat jangka panjang.

 Kotak junction harus tertutup dan disegel karet untuk menghindari masuknya air, hubungan
arus pendek, dan bahaya tersengat listrik karena adanya tegangan listrik. Kotak penghubung
yang baik harus memiliki tingat perlindungan minimal IP 65 yang memberikan perlindungan
terhadap debu dan semburan air bertekanan rendah.

Baca Juga: Tesla Megapack, Sistem Penyimpanan Energi Listrik Bersih Revolusioner
  Dilengkapi dengan gland kabel yang tepat sesuai dengan ukuran konduktor. Gland kabel
tersebut harus dikencangkan untuk menghindari masuknya air ke kotak.

 Dilengkapi dengan dioda bypass untuk melindungi modul fotovoltaik dari kemungkinan
timbulnya titik panas (hot spot).

Perawatan Panel Surya: Bingkai Modul

Modul fotovoltaik harus dirancang untuk dapat menahan tekanan mekanis yang berat. Rangka harus
mampu menjaga bentuknya untuk memastikan kokohnya modul fotovoltaik dan menjaga ikatan
dengan struktur penopang. Selain itu, rangka yang tidak seragam dapat meningkatkan tekanan pada
kaca, sehingga dapat menyebabkan risiko retak bagi kaca pelindung dan sel fotovoltaik dalam jangka
panjang.

Apa yang dapat dilakukan untuk mencegah bingkai berubah bentuk?

 Modul fotovoltaik harus dipasang dengan erat dan dicegah agar tidak roboh karena angin
yang kencang atau beban mekanis lainnya yang tinggi.

 Penanganan yang tepat selama transportasi modul fotovoltaik, kemasan harus dijaga dari
getaran dan benturan.

 Dianjurkan untuk menggunakan clamp dibandingkan pemasangan baut secara langsung pada
bingkai modul. Pergerakan mekanis pada struktur penopang dapat berdampak pada bingkai
panel.

cara merawat panel surya panduan perawatan panel surya perawatan panel surya
Panel Surya Monokristal Vs Polykristal mana yang terbaik?

September 3, 2019

Panduan Membeli Panel Surya yang Murah dan Berkualitas untuk Rumah

Dioda Bypass Panel Surya, Fungsi dan Sistem Rangkaiannya

Berbagai fungsi dioda pada koneksi modul panel surya

Dioda Bypass Panel Surya, Fungsi dan Sistem Rangkaiannya. Pada panel surya jika kita buka boks
konektornya biasanya terdapat dioda. Ada berbagai fungsi dioda pada panel surya sehingga Panel
surya tetap bisa melakukan fungsinya secara optimal.

Pada instalasi panel surya dengan dioda penyearah, tegangan yang dihasilkan saat matahari
bersinar akan lebih besar dari tegangan baterai, sehingga tegangan dari panel surya akan mengisi
baterai.

Sebaliknya saat tidak ada matahari, tegangan baterai akan lebih besar dibandingkan tegangan
panel surya. Tegangan pada baterai ini memungkinkan akan mengirimkan tegangannya kembali ke
panel surya. Disinilah fungsi blocking dioda untuk melindungi tegangan baterai habis.

 Blocking dioda berfungsi lebih baik untuk sistem panel surya yang menggunakan baterai.
Biasanya blocking dioda ini sudah dipasang pada sistem panel surya.

 bypass dioda, akan membantu saat salah satu panel surya pada rangkaian sistem panel
surya terkena bayangan atau tidak berfungsi optimal. Ketika salah satu panel terkena
bayangan, maka akan mengurangi produksi daya sistem secara keseluruhan dan lebih jauh
dapat menghasilkan resistensi yang cukup besar.

Ketika menggunakan bypass dioda, arus yang dihasilkan oleh panel surya yang tidak terkena
bayangan akan mengalir melalui dioda untuk menghidari resistensi dari panel surya yang tidak
berfungsi optimal. Sehingga akan memaksimalkan daya keluaran.
Gambar diatas mengilustrasikan modul fotovoltaik dengan 72 sel yang dihubungkan secara seri
dan dilindungi oleh tiga dioda bypass selama operasi normal. Jumlah maksimum sel yang akan
dilindungi oleh satu dioda terutama dihitung berdasarkan tegangan jatuh (breakdown voltage) dari
sel dan tegangan maju (VF – forward voltage) dari dioda.

Biasanya, tegangan jatuh dari sel adalah 30 V untuk jenis monocrystalline dan 12 sampai 24 V
untuk jenis polycrystalline. Dioda Schottky sering digunakan untuk tujuan ini karena memiliki nilai
VF yang rendah di kisaran 0,15 sampai 0,5 V.
Dioda Schottky dapat melindungi hingga 24 sel dengan mengasumsikan bahwa tegangan rangkaian
terbuka dari sel berbasis silikon adalah 0,5 V5. Oleh karena itu, tiga dioda digunakan untuk
melindungi panel dengan 72 sel.

Selain itu, dioda harus memiliki nilai puncak tegangan lebih yang terjadi secara periodik
(VRRM – maximum repetitive reverse voltage) yang mencukupi. Hal ini diperlukan karena pada
suhu terendah tegangan mungkin sama dengan nilai maksimum tegangan rangkaian terbuka dari
modul fotovoltaik dibagi dengan jumlah dioda.

Mengingat tegangan rangkaian terbuka modul fotovoltaik adalah sebesar 40 V dan maksimum 48
V karena suhu modul fotovoltaik menurun, VRRM dari masing-masing dioda harus lebih tinggi dari
16 V.
Modul Fotovoltaik, Pemahaman Dasar dan Cara Kerjanya

Modul fotovoltaik adalah salah satu komponen yang paling penting dalam sistem PLTS. Modul
fotovoltaik mengubah radiasi sinar matahari menjadi energi listrik melalui proses fotoelektrik.
Instalasi
rangkaian modul fotovoltaik sendiri terdiri dari komponen-komponen berikut ini:

 Modul fotovoltaik adalah rangkaian beberapa sel fotovoltaik yang terhubung secara seri.

 Interkoneksi modul adalah interkoneksi listrik untuk mengakumulasi daya

keluaran dari fotovoltaik yang saling terhubung.

 Struktur penopang adalah struktur pemasangan yang menopang modul dan

 menentukan sudut kemiringan, azimut, dan ketinggian rangkaian modul.

 Pondasi digunakan sebagai angkur struktur pemasangan ke dalam tanah. Bahan yang
digunakan untuk pondasi harus berkualitas baik dan tertanam secara dalam agar memiliki
sistem yang stabil.

Baca Juga: Biaya PLTS 900 Watt Sistem Off Grid dan On Grid untuk Rumah

Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi output daya modul fotovoltaik?

 Radiasi sinar matahari atau intensitas radiasi elektromagnetik sinar matahari yang jatuh di
permukaan. Radiasi diukur dalam satuan W/m2 dan nilainya bervariasi di tempat yang
berbeda. Oleh karena itu, pengukuran langsung radiasi atau pengolahan data sekunder
penting dilakukan sebelum merancang sebuah sistem PLTS. Daya keluaran dari modul
berbanding lurus secara proporsional dengan radiasi sinar matahari.

 Orientasi dan kemiringan fotovoltaik. fotovoltaik di dalam satu rangkaian seri maupun
paralel harus dipasang pada orientasi, kemiringan, dan sebaiknya pada ketinggian yang
sama.

 Bayangan benda (shading) yang menghalangi sinar matahari dan penumpukan debu yang
dapat menghalangi transmisi sinar.

 Kenaikan temperatur pada modul yang dapat menyebabkan berkurangnya efisiensi modul
fotovoltaik sesuai dengan koefisien temperatur dari modul (%/°C)

Baca Juga: Listrik dari Layang-layang, Start Up Kitekraft Berusaha Mewujudkannya

Bayangan adalah masalah yang sangat penting pada PLTS karena dapat secara signifikan
mengurangi kinerja sistem. Terkena bayangan sebagian maupun secara penuh tidak hanya
mengurangi produksi energi, namun juga berisiko mempengaruhi kondisi modul fotovoltaik. Ketika
terkena bayangan sebagian, pelepasan panas pada sel yang terkena bayangan cenderung akan
meningkat (dikenal sebagai titik panas atau hot spot) dan dapat mengurangi umur modul
fotovoltaik.

Bagaimana menghindari penurunan produksi energi akibat bayangan?

 Melakukan identifikasi lokasi dengan benar selama studi kelayakan untuk memastikan
bahwa modul fotovoltaik akan bebas dari bayangan di sepanjang hari dan di sepanjang
musim dalam setahun.

 Desain dengan benar tata letak tiap lokasi PLTS. Rangkaian fotovoltaik harus memiliki jarak
yang cukup satu sama lain untuk menghindari bayangan dari rangkaian fotovoltaik yang
berdekatan atau dengan bangunan yang lebih tinggi di sekitarnya.

 Selama proses komisioning pastikan fotovoltaik bebas dari bayangan di setiap saat dan
pertimbangkan kemungkinan bayangan di masa mendatang misalnya pohon yang tumbuh.
  Tumbuhan yang berada di bawah dan di sekitar rangkaian fotovoltaik harus tetap rendah.
Penting untuk melakukan pembersihan tumbuhan pada saat pemeliharaan rutin.

PLTS Off Grid Sistem DC-coupling

Sistem dianggap memiliki konfigurasi penyambungan sistem DC (DC-coupling) jika komponen

utamanya terhubung di bus DC. Daya listrik dibangkitkan oleh modul fotovoltaik dan digunakan
untuk mengisi baterai melalui solar charge controller. SCC adalah pengonversi DC-DC untuk
menurunkan tegangan modul fotovoltaik ke level tegangan baterai yang juga dilengkapi
dengan maximum power point tracker (MPPT) untuk mengoptimalkan penangkapan energi.

Di siang hari, dengan radiasi sinar matahari yang cukup, baterai diisi untuk mencapai kondisi
pengisian (SoC, state of charge) yang maksimal. Seiring dengan meningkatnya permintaan listrik
hingga beban melebihi daya larik fotovoltaik yang terhubung, inverter baterai akan menyalurkan
energi dari baterai ke beban dan akan berhenti beroperasi ketika SoC baterai mencapai batas
minimum.

Baca Juga: Baterai LiFePo4, Mengenal Lebih Dekat Baterai Lithium Iron Phosphate

Sistem AC-coupling

Komponen utama yang membedakan sistem AC-coupling dengan DC-coupling adalah inverter
jaringan. Dalam konfigurasi AC-coupling, modul fotovoltaik dan baterai dihubungkan di bus AC
melalui inverter jaringan dan inverter baterai.
Modul fotovoltaik terhubung ke inverter jaringan dimana tegangan diubah dari DC ke AC. Serupa
dengan charge controller, inverter jaringan juga dilengkapi dengan perangkat MPPT untuk
mengoptimalkan penangkapan energi. Daya dari rangkaian modul fotovoltak dapat langsung
digunakan oleh beban di siang hari dan kelebihannya digunakan untuk mengisi baterai melalui
inverter baterai pada saat yang sama.

Berbeda dengan sistem DC-coupling, inverter baterai dalam sistem AC-coupling bekerja secara dua
arah (bidirectional). Alat ini berfungsi sebagai pengatur pengisian baterai (charger) ketika radiasi
sinar
matahari cukup, beban terpenuhi, dan baterai belum terisi penuh (SoC rendah). Ketika beban

melampaui jumlah daya masukan modul fotovoltaik, biasanya pada malam hari atau saat hari
sedang
berawan, maka inverter baterai akan beralih menjadi inverter mengubah arus DC-AC sehingga
energi
dari baterai dapat digunakan untuk memenuhi permintaan beban.

Baca Juga: LONGi Solar Meluncurkan Modul PV Monofasial Hi-MO 4m

Sistem konversi di sistem AC-coupling bekerja dalam dua cara. Hal ini menyebabkan rugi-rugi
konversi yang lebih besar dibandingkan sistem DC-coupling. Namun demikian, sistem AC-
coupling lebih menguntungkan jika kemungkinan beban pada siang hari lebih besar karena dalam
hal ini kerugian konversi hanya akan terjadi di inverter jaringan. Disisi lain, konfigurasi AC memberi
lebih banyak fleksibilitas untuk dengan mudah diperluas dengan tambahan rangkaian modul
fotovoltaik atau dijalankan secara hibrida bersama dengan pembangkit listrik lainnya.

Mirip dengan sistem DC-coupling, inverter baterai harus bekerja secara paralel untuk mencapai
keluaran daya yang lebih besar. Karena inverter baterai adalah “otak” pembentukan jaringan
distribusi di dalam PLTS off-grid, harus ada setidaknya satu inverter yang bertindak
sebagai “master” yang menyediakan referensi tegangan dan frekuensi, sementara inverter baterai
sisanya bertindak sebagai “slave” yang bergabung di dalam jaringan.

Konfigurasi inverter baterai dan pembuatan jaringan (grid forming) akan dijelaskan lebih detail
pada bab inverter baterai.