## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 4, No. 3, Mei 2023, Page 731 − 740 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v4i3.3287

## Rancang dan Bangun Sistem Pembersih Permukaan Panel Surya Otomatis dengan Sistem Elektromekanis Cerdas
Aripin Triyanto * , Heri Kusnadi
Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Elektro, Universitas Pamulang, Tangerang Selatan, Indonesia Email: 1,* dosen01315@unpam.ac.id, 2 dosen10046@unpam.ac.id Email Korespondensi: dosen01315@unpam.ac.id
Abstrak −Pengaruh perubahan cuaca terhadap kebersihan permukaan panel surya menjadi masalah yang harus dihadapi saat ini. Salah satu faktor yang dapat mempengaruhi nilai output efisiensi photovoltaic atap adalah tingkat kepadatan debu yang terdapat pada permukaan photovoltaic. Solusi yang dapat digunakan sebagai pembersih permukaan panel dapat menggunakan sistem permbersih otomatis, sehingga dapat mengatasi jumlah debu pada permukaan photovoltaic. Penggunaan metode pada penelitian  ini  menggunakan  komponen  arduino  amega328p,  sensor  GP2Y1010AU0F,  drive  arduino,  dan  real-time  testing. Terdapat sensor debu dan sensor tegangan untuk mengetahui jumlah kepadatan debu pada permukaan photovoltaik, sedangkan sensor tegangan dapat digunakan sebagai pembaca hasil keluaran tegangan pada photovoltaic.  Penelitian ini bertujuan untuk membantu pekerjaan manusia dalam membersihkan panel surya rooftop dan membuat sistem pendeteksi ketebalan debu dan pembersih  debu  untuk  meningkatkan  nilai  efisiensi  panel  surya  dari  radiasi  matahari  yang  terserap  di  permukaan.  Hasil penelitian PWM dengan duty cycle 100% Vout 11,72 Volt, Dust Density 0,54 mg/m3 menghasilkan data analog sebesar 3,75 Volt dan nilai ADC sebesar 767. Sedangkan untuk dust density 0,41 mg/m3 diperoleh nilai sensor analog sebesar 3,02 Volt, logika 1 dan posisi aktuator pembersih ON. Kondisi permukaan berdebu pada 0,54 mg/m3 untuk sensor fotovoltaik pada 9,13 dan kondisi tidak normal. Efisiensi yang dihasilkan saat permukaan fotovoltaik bersih adalah 55%-80%.
Kata Kunci: Kepadatan Debu; Efisiensi; Radiasi Matahari; Arduino Amega328p
Abstract −The influence of weather changes on the cleanliness of solar panel surfaces is a problem that must be faced at this time. One of the factors that can affect the output value of roof photovoltaic efficiency is the level of dust density found on the photovoltaic surface. Solutions that can be used as a panel surface cleaner can use an automatic cleaning system to overcome the  amount  of  dust  on  the  photovoltaic  surface.  The  method  used  in  this  study  uses  the  Arduino  Amega328p  component, GP2Y1010AU0F sensor, Arduino drive, and real-time testing. There is a dust sensor and a voltage sensor to determine the amount of dust density on the photovoltaic surface, while the voltage sensor can be used as a reader of the voltage output on the photovoltaic. This research aims to help humans work in cleaning rooftop solar panels and create a system for detecting the thickness of dust and dust cleaners to increase the efficiency value of solar panels from solar radiation absorbed on the surface. The results of the PWM research with a duty cycle of 100% Vout 11.72 Volts, Dust Density of 0.54 mg/m3 produce analog data of 3.75 Volts and an ADC value of 767. Meanwhile, an analog sensor value is obtained for a dust density of 0.41 mg/m3d. of 3.02 Volts, logic 1 and the cleaning actuator ON position. Surface conditions and abnormal conditions are dusty at 0.54 mg/m3 for photovoltaic sensors at 9.13. The resulting efficiency when the photovoltaic surface is clean is 55%-80%.
Keywords : Dust Density; Efficiency; Solar Radiation; Arduino Amega328p

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan penelitian mengenai pemanfaatan sumber energi baru terbarukan masih dalam tahap peningkatan nilai efisiensi[1]. Photovoltaic (PV) adalah nama lain panel surya, yaitu komponen yang mampu mengubah radiasi matahari  menjadi  energi  listrik  [2].  Besar  kecilnya  satuan  watt  puncak  pada  panel  surya  menentukan  seberapa besar  tegangan  yang  dihasilkan  dari  keluaran  panel  surya.  Implementasi  panel  surya  dapat  digunakan  sebagai pengganti sumber listrik dari PLN sesuai dengan kapasitas daya dan beban pemakaian [3]. Sistem seperti ini sering digunakan  sebagai  pembangkit  listrik  dari  sumber  tenaga  surya  (PLTS).  Berdasarkan  review  penelitian sebelumnya,  panel  surya  merupakan  energi  baru  terbarukan  yang  ramah  lingkungan  dalam  pembuatan  dan pemanfaatannya[4][5][6].  Pengembangan  menggunakan  produk  komersial  menghasilkan  prototipe  pembersih panel surya dengan menggunakan sikat rol panjang dan penyedot debu[7]. Prototipe pembersih panel surya dengan menggunakan wiper dan spesifikasi panel surya 12 Volt dengan dilengkapi sensor pembersih debu[8]. Pembersih panel  surya  menggunakan  PLC  outseal  dan  sensor  proximity  dan  terkoneksi  dengan  android  sehingga  dapat digunakan dengan sistem wifi[9]. Prototipe pembersih panel sura menggunakan gerak otomasi dilengkapi dengan arduino dan sensor jarak untuk mengaktifkan driver motor servo secara berlawanan[10]. Masalah panel surya yang dipasang di atap rumah adalah banyaknya akumulasi debu yang menumpuk di permukaan akibat perubahan cuaca di Indonesia[11]. Kondisi bersih pada permukaan panel surya perlu diperhatikan agar lebih maksimal dalam proses penyerapan energi radiasi matahari yang akan diubah menjadi listrik agar nilai efisiensi maksimal, polusi udara yang  membawa  partikel  debu  merupakan  faktor  penyebab  debu  akumulasi[12].  Perawatan  dan  pembersihan berkala perlu dilakukan untuk menjaga permukaan panel surya tetap bersih. Dampak yang ditimbulkan oleh faktor debu  yang  terdapat  pada  permukaan  panel  surya  adalah  berkurangnya  nilai  konversi  fotovoltaik  menjadi  20% hingga  40%,  sehingga  rata-rata  sistem  fotovoltaik  memiliki  rasio  kinerja  60%  hingga  80%[13].  Solusi  untuk masalah  pembersihan  permukaan  dapat  dilakukan  secara  manual  oleh  tenaga  manusia  setiap  kali  ada  debu  di permukaan  panel  surya.  Tingkat  kesulitan  dalam  membersihkan  permukaan,  luas  susunan,  tebalnya  debu  pada panel  surya  membutuhkan  solusi  dan  metode  untuk  memudahkan  pembersihan  panel  surya  dalam  jangka panjang[14]. Penggunaan metode yang direncanakan adalah dengan membuat sistem elektromekanis cerdas yang

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 4, No. 3, Mei 2023, Page 731 − 740 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v4i3.3287
dapat  memantau  kebersihan  panel  surya  dari  debu  termasuk  proses  pembersihan  permukaan  secara  otomatis. Penelitian yang dilakukan menggunakan metode desain permukaan panel surya jenis polikristalin berkapasitas 10 WP, dilengkapi pembersih yang berputar dengan arah maju mundur dengan pengontrol sensor dan motor servo. Bertujuan untuk membantu dan memudahkan perawatan permukaan panel surya dan meningkatkan hasil konversi fotovoltaik pada nilai efisiensi pengaruh debu dalam jangka waktu yang lama[15][16][17].

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Mikrokontroler Arduino Uno Atmega 328p
Bagian  penting  dari  mikrokontroler  adalah  IC  utama,  sebuah  chip  IC  dengan  rangkaian  ATMEGA  328p  yang memiliki total 28 pin. Berikut fungsi dari masing-masing pin yang terdapat pada IC mikrokontroler[18][19][20].
Gambar 1. Arduino Atmega 328p
Gambar 2. IC ATMEGA 328P

## 2.2 Sensor debu GP2Y1010AU0F
Sensor pendeteksi kepadatan digunakan untuk mengetahui jumlah partikel debu yang terkandung di udara. Sensor ini  dapat  membedakan  debu  dan  asap  dengan  melewati  komponen  LED  dan  sensor  fotodioda  sesuai  dengan kepadatan debu. Keluaran sensor berupa tegangan analog dan dapat diubah oleh ADC pada pin analog[21][10].
Gambar 3 . Sensor GP2Y1010AU0F

## 2.3 Sensor tegangan
Sensor tegangan berfungsi untuk mendeteksi tegangan pada prototipe keluaran fotovoltaik. Rancangan prototipe menggunakan modul sensor tegangan DC dengan papan arduino pada pin analog. Prinsip kerja modul ini adalah dengan menggunakan pembagi tegangan resistif, tegangan input 5V atau 3,3V. Sensor dapat membaca tegangan terukur maksimal 25Vdc yaitu 5 kali VCC[22].

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 4, No. 3, Mei 2023, Page 731 − 740 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v4i3.3287
Konsep Penggabungan Sensor. Konsep dasar dari mikrokontroler tipe arduino adalah terdapat dua struktur bahasa pemrograman yaitu void setup() dan void loop(). Fungsi setup() hanya memanggil satu kali saat program berjalan sesuai dengan penggunaan pin. fungsi setup() gabungan dalam program bahkan jika tidak ada pernyataan yang dijalankan. Setelah program berjalan sesuai petunjuk secara berurutan sesuai dengan prinsip kerja program yang dijalankan. Jika ada dua sensor yang diterapkan pada mikrokontroler, maka secara loop sensor tersebut akan mendeteksi objek sehingga memberikan input secara berurutan sesuai program sketsa[22].

## 2.4 Layar Kristal Cair (LCD)
Liquid crystal display (LCD) berfungsi untuk menampilkan data berupa karakter, LCD tipe 16x2 memiliki 2 baris dan setiap baris berisi 16 karakter. Proses integrasi mikrokontroler dapat dilakukan dengan setiap pin terhubung sesuai dengan program dan potensiometer trimer digunakan untuk mengatur tingkat kontras pada layar LCD[4].

## Gambar 5. LCD 16 x 2

## 2.5 Motor DC 6 – 12 V
Pada perancangan prototype motor DC sebagai penggerak mekanik dari kiri ke kanan dan sebaliknya digunakan untuk menggerakkan brush roller bergerak pada permukaan photovoltaic untuk proses pembersihan[13].
Gambar 6. Motor DC 6-12 V Gearbox

## 2.6 Fotovolataik (PV)
Ini memiliki beberapa jenis dan model yang berbeda, tetapi termasuk jenis monocrystalline dan polycrystalline. Secara umum, sistem kerja dan teori dasar panel surya adalah sel surya terbuat dari silikon ditambah sedikit boron. Cahaya dapat dilihat sebagai aliran partikel kecil energi yang disebut foton. Ketika sebuah foton yang berasal dari cahaya dengan panjang gelombang tertentu yang sesuai mengenai permukaan sel surya (yang umumnya terbuat dari  silikon),  foton  mentransfer  energinya  ke  beberapa  elektron  dalam  material  sehingga  energi  elektron meningkat.  Biasanya  elektron  ini  membantu  menyatukan  materi  dengan  membentuk  ikatan  valensi  dengan menempelkan atom satu sama lain dan tidak bergerak[23][24].

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 4, No. 3, Mei 2023, Page 731 − 740 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v4i3.3287

## 2.8 Kontrol kecepatan motor
Kontrol kecepatan motor (motor speed controller) dengan sistem PWM (pulse wave modulation) digunakan untuk mengontrol motor DC gearbox agar gerakan mekanik dapat  diatur sesuai dengan waktu yang dibutuhkan dalam proses pembersihan pada permukaan photovoltaic [13].
Gambar 8. Pengontrol Kecepatan Motor

## 2.9 Pulse Width Modulation
Mengenal sistem PWM (pulse width modulation) memiliki resolusi 8 bit, artinya jumlah bilangan digital memiliki nilai 256 dan perubahan variasi nilai mulai dari 0-0255, dan perubahan yang mewakili siklus (duty cycles). ), yaitu 0-100% dari output PWM jika menggunakan kontrol PWM menggunakan potensiometer, output tegangan PWM untuk duty cycle berdasarkan persentase putaran potensiometer, misalnya jika 0% duty cycle = 0, jika 25% duty cycle = 64, jika 50% duty cycle = 127, jika 75% duty cycle = 191, dan jika 100% duty cycle = 255[21].
Gambar 9. Bentuk Gelombang Persegi (Pulsa)
Satu siklus gelombang persegi (pulsa) dapat dilihat pada gambar di bawah ini:
Gambar 10. Satu Siklus Gelombang

## 2.10 Pompa Air DC
Pompa submersible mini dengan tegangan DC dapat digunakan dalam pembuatan prototipe. fungsi pompa air mini hanya untuk sirkulasi air. Merancang alat yang membutuhkan media air seperti aerator pada akuarium, pembersih otomatis dengan media air[25].

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 4, No. 3, Mei 2023, Page 731 − 740 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v4i3.3287

## 2.11 Tahapan penelitian
Proses penelitian dalam perancangan sistem elektromekanis untuk pembersihan permukaan fotovoltaik terdiri dari beberapa tahapan dengan diagram blok dan perancangan perangkat keras sebagai berikut:
Gambar 11 . Diagram Blok dan Desain Perangkat Keras
Rancangan bangun pembersih panel surya dibuat dengan menggunakan box kontrol yang terdapat sumber tegangan 220 Volt sebagai  supply power ke motor DC, sensor dan peralatan elektronik didalam box. Pada saat terdapat  kepadatan  debu  sensor  bekerja  dan  menggerakkan  motor  untuk  memerintahkan  pembersih  permukaan panel surya (sikat silinder) bergerak membersihkan panel surya. Motor DC pump berfungsi untuk menyemprotkan air  pada  permukaan  panel  surya  sehingga  debu  yang  berada  pada  panel  surya  dapat  dibersihkan  dengan  sikat silinder yang dilengkapi dengan aliran air.

## 2.12 Perangkat Lunak Desain
Setelah perencanaan perangkat keras, tahap penelitian selanjutnya adalah perencanaan perangkat lunak. Sebelum melakukan  simulasi  dilakukan  pengkabelan  menggunakan  program  pada  mikrokontroler  sehingga  dengan mengatur input dan komponen maka diperoleh hasil sebagai berikut:

## Gambar 12. Sistem Pengkabelan Arduino

## 2.13 Skema Sistem Kendali Konvensional
Penggunaan sistem kontrol konvensional untuk penggerak mekanis dirancang sebagai kontrol yang diadopsi dari kontrol ON dan OFF untuk menggerakkan motor AC dengan sistem penguncian.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 4, No. 3, Mei 2023, Page 731 − 740 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v4i3.3287

## 2.14 Persamaan dan Data Matematika
Energi  dari  panel  surya yang telah diubah menjadi  listrik  menghasilkan nilai  efisiensi. Besarnya energi  cahaya yang diserap dapat menghasilkan energi listrik dengan output maksimum (ƞ) dapat ditentukan dengan persamaan berikut:
ƞ = 𝑉𝑚𝑎𝑥 I𝑚𝑎𝑥 P𝑖𝑛 (1)
ƞ = V𝑜𝑐 I𝑠𝑐 FF P𝑖𝑛 (2)
ƞ = 𝑃𝑜𝑢𝑡 P𝑖𝑛 𝑥 100% (3)
Dimana: ƞ = Efisiensi sel surya (%) Pout = Daya yang dihasilkan sel surya (watt) Pin = Daya yang diterima akibat penyinaran matahari (watt)
Efisiensi  maksimum  yang  dihasilkan  dari  konversi  energi  cahaya  menjadi  energi  listrik  pada  sel  surya adalah  30%.  Efisiensi  sel  surya  rata-rata  adalah  10%-15%  tergantung  dari  nilai  intensitas  yang  diserap  pada permukaan panel surya. Persamaan daya input untuk sel surya adalah:
𝑃 𝑖𝑛 = 𝐽. 𝐴
(4)
Dimana:
Pin = Daya yang diterima akibat penyinaran matahari (watt) J = Intensitas cahaya (W/m2) A = Luas permukaan sel surya (m2) Besarnya daya keluaran pada panel surya dapat menggunakan persamaan berikut:
𝑃 𝑜𝑢𝑡 = 𝑉 𝑜𝑐 𝑥𝐼 𝑠𝑐 𝑥𝐹𝐹 (5)
Dimana: Pout = Daya yang dihasilkan sel surya (watt) Voc = Tegangan rangkaian terbuka pada sel surya (Volt) Isc = Arus hubung singkat pada sel surya (Ampere) FF = Faktor Isi Rasio tegangan pada panel surya dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut:
𝐹𝐹 = (𝑉 𝑚𝑎𝑥 𝑥 𝐼 𝑚𝑎𝑥 )/(𝑉 𝑜𝑐 𝑥 𝐼 𝑠𝑐 ) (6)
Dimana:
Vmax = Tegangan saat sel surya mencapainya maksimum (Volt) Imax = Arus saat solar cell mencapai maksimum(Amper) Voc = Tegangan rangkaian terbuka pada sel surya (Volt) Isc = Arus hubung singkat pada sel surya (Ampere)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Prototipe pembersih panel surya
Berikut  ini  gambar  14  adalah rancang  bangun  prototipe  panel  surya  dilengkapi  dengan  box  kontrol  dan  power supply sebagai input pada masing-masing komponen panel surya.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 4, No. 3, Mei 2023, Page 731 − 740 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v4i3.3287

## 3.2 Pengujian Motor DC dengan PWM.
Menggunakan sistem PWM yang dikendalikan oleh potensiometer, pengujian dilakukan berdasarkan siklus kerja posisi potensiometer
Tabel 1. Pengujian Output PWM Potensiometer  Vout PWM 20% 2.34 Volt 25% 2.92 Volt 30% 3.51 Volt 40% 4.68 Volt 60% 7.02 Volt 80% 9.36 Volt 100% 11.71Volt
Analisis  perhitungan  tegangan  output  untuk  perubahan  duty  cycle  dilakukan  secara  bertahap  dari  20% sampai 100% dengan input tegangan kerja PWM sebesar 11,71 VDC. Berikan angka persentase input ke dalam persamaan siklus kerja.
𝑉 = 𝐷𝑢𝑡𝑦 𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑥 𝑉 𝑐𝑐 (6)
𝑉 = 20% 𝑥 11.71

## 𝑉 = 2.342 𝑉𝑜𝑙𝑡
Dari percobaan duty cycle 20%, kecepatan motor DC 3 Volt bergerak lambat dan mempengaruhi torsi pada motor  DC  dan  percobaan  selanjutnya  dilakukan  dengan  menaikkan  duty  cycle  menjadi  25%  dan  melihat  hasil perhitungan.
𝑉 = 25% 𝑥 11.71

## 𝑉 = 2.927 𝑉𝑜𝑙𝑡
Dari percobaan duty cycle 25% dengan kondisi maju kecepatan motor DC 3Volt stabil dan mampu memikul beban pada mekanik pembersih untuk bergerak, kemudian dinaikkan duty cycle menjadi 30% dengan perhitungan. 𝑉 = 30% 𝑥 11.71 𝑉 = 3.513 𝑉𝑜𝑙𝑡
Dari percobaan duty cycle 30% dengan kondisi maju motor DC 3Volt bergerak terlalu cepat.

## 3.3 Hasil Pengukuran Kepadatan Debu
Pengukuran densitas debu dilakukan pada kondisi buatan yaitu pemberian pengotor pada permukaan sensor yang dimodifikasi.

## Tabel 2. Pengukuran Ketebalan Debu Dan Perbandingan Nilai Voltase
No  Ketebalan debu (mg/m 3 )  Sensor tegangan analog (Volt)  Nilai ADC (0-1023) 1 0.11 0.32 65 2 0.15 0.46 94 3 0.21 1.78 364 4 0.32 2.46 503 5 0.41 3.02 617 6 0.45 3.25 664 7 0.54 3.75 767
Analisis kerapatan debu, tegangan analog dan nilai ADC pada sensor dapat dihitung dengan persamaan:
𝐴𝐷𝐶 = 𝑉 𝑖𝑛 𝑉 𝑟𝑒𝑓 𝑥 1024 (7)
Dimana:
Kepadatan debu = 0,17 x tegangan analog /Vref Tegangan analog = ADC x Vref /1024 Deskripsi penjelasan: Skor ADC = 0,32 / 5 x 1024 = 65,536 ≈ 65 (ADC) Kepadatan debu = 0,17 x 0,32/5 = 0,0108 µg ≈ 0,0110 µg Tegangan analog = 65,536 x 5 / 1024 = 0,32 Volt Faktor pengali 0,17 adalah nilai konstanta dan 1024 mewakili nilai 10 bit (2 x 10) pada pin mikrokontroler.

## 3.4 Prinsip Kerja Aktuator Berdasarkan Kondisi Debu
Aktuator  pada  prototipe  merupakan  mekanisme  pembersihan  yang  bekerja  untuk  membersihkan  permukaan fotovoltaik  secara  otomatis.  Pada  kondisi  tidak  akurat  pembacaan  aktuator  akan  berada  pada  dua  keadaan,

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 4, No. 3, Mei 2023, Page 731 − 740 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v4i3.3287
mendapatkan posisi logika High ON sedangkan posisi OFF logika low. Ketika nilai kerapatan debu berada pada level 0,40mg/m3 tegangan analog mencapai nilai 3,01 volt secara otomatis di program untuk memberikan logika Tinggi.

## Tabel 3. Performa Aktuator Menggunakan Sensor
No  Ketebalan debu (mg/m 3 )  Sensor analog tegangan (Volt)  Logic  Pembersih aktuator 1 0.11 0.32 0 OFF 2 0.21 1.78 0 OFF 3 0.32 2.46 0 OFF 4 0.41 3.02 1 ON
Berdasarkan data tabel, pada saat kerapatan debu normal yaitu ketebalan debu berkisar antara 0.11mg/m3 - 0.32mg/m3 logika pada posisi rendah (0), setelah mencapai 0.41mg/m3 logika berubah ke posisi tinggi.

## 3.5 Grafik Hasil Pengukuran Kepadatan Debu
Pengukuran  ketebalan  debu  dilakukan  pada  kondisi  buatan  yaitu  adanya  pengotor  pada  permukaan  fotovoltaik yang menempel pada sensor debu. Proses pengujian secara real time, sensor akan merespon tingkat ketebalan debu dan memberikan input tegangan analog.
Gambar 15. Grafik Densitas Debu Dan Tegangan Analog Sensor
Perbandingan antara perubahan debu yang terjadi dengan perubahan tegangan analog pada sensor adalah jumlah  debu  bertambah,  tegangan  naik,  nilai  densitas  debu  dari  0.11mg/m3  -  0.54mg/m3  dan  tegangan  analog sensor nilainya adalah 0,32 V - 3,75 V.

## 3.6 Pengukuran tegangan keluaran PV menghasilkan kondisi abnormal
Kondisi photovoltaic yang menghasilkan tegangan keluaran tanpa beban di bawah 60% konversi sinar matahari menjadi  energi listrik, dilakukan pengukuran keluaran photovoltaic sebagai  perbandingan antara tegangan pada kondisi normal dan abnormal. Setelah dilakukan pengujian alat dengan memberikan kondisi buatan, pantau kondisi drop tegangan output akibat banyaknya debu pada permukaan photovoltaic yang tebal dan menumpuk sehingga program mikrokontroler IF bekerja secara otomatis. Dua kondisi pengukuran dalam pengujian fotovoltaik yaitu:

## Tabel 4. Pengujian Tegangan Output Photovoltaik Keadaan Normal
No  Pengujian (WIB)  Tegangan Photovoltaik Sensor(DC Volt)  Tegangan Photovoltaik (DC Volt)
1 7:00 15.86 15.85 2 9:00 17.66 17.65 3 11:00 18.26 18.25 4 12:00 19.81 19.8 5 13:00 18.9 18.89 6 15:00 17.27 17.25 7 17:00 14.62 14.6
Tabel 5. Pengujian Photovoltaik keadaan berdebu No  Ketebalan debu (mg/m 3 )  Sensor tegangan photovoltaik Kondisi 1 0,11 16,65 Normal 2 0,22 15,52 Normal 3 0,31 14,54 Normal 4 0,41 11,54 Tidak Normal 5 0,54 9,13 Tidak Normal

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 4, No. 3, Mei 2023, Page 731 − 740 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v4i3.3287
Pengukuran  output  photovoltaic  dilakukan  pada  kondisi  normal  yaitu  kondisi  dimana  permukaan photovoltaic masih terkena debu namun masih mampu mengkonversi sinar matahari menjadi energi listrik tidak kurang dari 60%. Pengukuran didasarkan pada perbandingan tegangan keluaran fotovoltaik pada sensor tegangan dengan alat ukur digital. Pengukuran selanjutnya dilakukan pada saat kondisi cuaca cerah dari pukul 07.00 pagi hingga pukul 17.00 sore dan dilakukan di luar ruangan. Permukaan fotovoltaik bersih pada pukul 07:00 permukaan tidak langsung terkena sinar matahari. Pada pukul 09.00 sinar matahari mengenai permukaan fotovoltaik secara langsung.

## 3.7 Analisis pengaruh debu pada efisiensi fotovoltaik
Salah  satu  faktor  penyebab  perubahan  nilai  efisiensi  photovoltaic  pada  penelitian  ini  adalah  tingkat  akumulasi debu  pada  permukaan  photovoltaic  sehingga  tingkat  penyerapan  energi  menurun.  Hasil  pengukuran  kerapatan debu dapat dianalisa dengan bertambahnya jumlah debu dan ketebalan mempengaruhi penurunan nilai tegangan output photovoltaic.
Gambar 16. Efek Debu Terhadap Efisiensi Photovoltaik
Permukaan photovoltaic dalam keadaan bersih  diperoleh rasio  kerja pada efisiensi  photovoltaic sebesar 55% - 80%. Sehingga hasil konversi energi memiliki nilai rata-rata rasio kinerja fotovoltaik sebesar 15% - 35%.

## 4. KESIMPULAN
Dari  hasil  pengujian  alat  pada  sistem  elektromekanis  pada  photovoltaic  surface  cleaner  t,  hasil  pengukuran tegangan,  pengukuran  debu  yang  menumpuk  dengan  ketebalan  debu  yang  berdampak  pada  rasio  kinerja photovoltaic, mengakibatkan kehilangan energi sekitar 15% sampai 35%. Nilai rata-rata rasio kerja sekitar 55% sampai  85%.  Faktor  yang  menyebabkan  penurunan  nilai  energi  adalah  debu  yang  menutupi  permukaan photovoltaik.

## REFERENCES
[1] M. Al-Ajmi, M. K. H. Muda, I. A. Halin, F. Mustapha, and M. K. A. M. Ariffin, “Design of true hybrid solar wind turbine for  smaller  hybrid  renewable  energy  power  plants,” J.  Eng.  Technol.  Sci. ,  vol.  52,  no.  6,  pp.  881–890,  2020,  doi: 10.5614/j.eng.technol.sci.2020.52.6.8.
[2] S.  Ali  Sadat,  J.  Faraji,  M.  Nazififard,  and  A.  Ketabi,  “The  experimental  analysis  of  dust  deposition  effect  on  solar photovoltaic panels in Iran’s desert environment,” Sustain. Energy Technol. Assessments , vol. 47, no. December 2020, p. 101542, 2021, doi: 10.1016/j.seta.2021.101542.
[3] H. Chen et al. , “Towards renewable public transport: Mining the performance of electric buses using solar-radiation as an auxiliary power source,” Appl. Energy , vol. 325, no. 308, p. 119863, 2022, doi: 10.1016/j.apenergy.2022.119863.
[4] N. A. Amoah, G. Xu, A. R. Kumar, and Y. Wang, “Calibration of low-cost particulate matter sensors for coal dust monitoring,” Sci. Total Environ. , vol. 859, no. September 2022, p. 160336, 2023, doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.160336.
[5] S. Chandra, P. Gaur, and D. Pathak, “Radial basis function neural network based maximum power point tracking for photovoltaic  brushless  DC  motor  connected  water  pumping  system,” Comput.  Electr.  Eng. ,  vol.  86,  2020,  doi: 10.1016/j.compeleceng.2020.106730.
[6] I. Mahfuddin, R. K. R, and A. H. Lubis, “Protoype Sistem Penyiram Lahan Perkebunan Kangkung Otomatis Berbasis Internet of Things dengan Logika Fuzzy Sugeno,” vol. 4, no. 2, pp. 443–450, 2023, doi: 10.47065/josyc.v4i2.2668.
[7] M.  Malik  Al  Falah,  I.  N.  Satya  Kumara,  and  W.  G.  Ariastina,  “Perkembangan  Riset  Dan  Produk  Komersial  Sistem Pembersih Panel Surya,” J. SPEKTRUM , vol. 8, no. 4, p. 29, 2022, doi: 10.24843/spektrum.2021.v08.i04.p4.
[8] M.  R.  W.  Kusuma,  E.  Apriaskar,  and D.  Djunaidi,  “Rancang  Bangun  Sistem  Pembersih Otomatis  Pada  Solar  Panel Menggunakan  Wiper  Berbasis  Mikrokontroler,” Techné    J.  Ilm.  Elektrotek. ,  vol.  19,  no.  01,  pp.  23–32,  2020,  doi: 10.31358/techne.v19i01.220.
[9] T. Dengan, A. Melalui, M. Wifi, M. B. Hc-, B. Adi, and A. Tanto, “Menggunakan Outseal Plc Dan Sensor Ir Proximity Yang,” 2016.
[10]  M. I. R. Jamaludin Purba, Aep Saepul Uyun, Didik Sugiyanto, “Perancangan Prototipe Alat Pembersih Panel Surya,” Kaji. Tek. Mesi , vol. 7, no. 1, pp. 1–8, 2022.
[11]  GSA, “GSA_Report_South Jakarta - Average hourly profiles Direct normal irradiation [Wh/m 2 ],” 2022.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
ISSN 2714-8912 (media online), ISSN 2714-7150 (media cetak) Volume 4, No. 3, Mei 2023, Page 731 − 740 https://ejurnal.seminar-id.com/index.php/josyc DOI 10.47065/josyc.v4i3.3287
[12]  H. A. Maddah, “Modeling and designing of a novel lab-scale passive solar still,” J. Eng. Technol. Sci. , vol. 51, no. 3, pp. 303–322, 2019, doi: 10.5614/j.eng.technol.sci.2019.51.3.1.
[13]  N. I. Nahin, M. Nafis, S. Prokash Biswas, M. Kamal Hosain, P. Das, and S. Haq, “Investigating the input power quality of  multi-pulse  AC-DC  power  converter  fed  induction  motor  drives,” Heliyon ,  vol.  8,  no.  12,  p.  e11733,  2022,  doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e11733.
[14]  W.  Qu et  al. ,  “An  approach  of  studying  the  full-spectrum  conversion  potential  for  solar  photovoltaic  and  thermal processes,” Energy Convers. Manag. , vol. 253, no. January, p. 115194, 2022, doi: 10.1016/j.enconman.2021.115194.
[15]  K. Rathi, B. Vyas, P. Acharya, J. Vyas, and A. Dixit, “Solar panels salvaging for safety & sustainability,” Mater. Today Proc. , vol. 69, pp. 519–523, 2022, doi: 10.1016/j.matpr.2022.09.259.
[16]  R. Adhitama, A. C. Wardhana, and ..., “Pengembangan Aplikasi Monitoring Anak Berkebutuhan Khusus di Sekolah Luar Biasa Menggunakan Metode User Centered Design (UCD),” … Comput. Syst. … , vol. 4, no. 1, pp. 155–161, 2022, doi: 10.47065/josyc.v4i1.2602.
[17]  B. M. Sulthon and E. Zuraidah, “Implementasi Digital Receptionist berbasis Web dan Android,” vol. 3, no. 1, pp. 57–64, 2021, doi: 10.47065/josyc.v3i1.947.
[18]  B. Smith, J. Dvorak, K. Semmens, and D. Colliver, “Using a computer based selection model for sizing of solar panels and battery back-up systems for use in a floating in-pond raceway,” Aquac. Eng. , vol. 97, no. May 2021, p. 102238, 2022, doi: 10.1016/j.aquaeng.2022.102238.
[19]  S. Lestari and M. F. Pratama, “Penerapan Metode Long Short-Term Memory Pada Pendataan Warga Berbasis Android,” vol. 3, no. 4, pp. 156–161, 2022, doi: 10.47065/josyc.v3i4.1951.
[20]  P. T. Informatika, U. B. Darma, and A. Zhu-takaoka, “Implementasi Algoritma Zhu-Takaoka Untuk Pencarian Nama Obat Pada Aplikasi Katalog Obat Berbasis Android,” vol. 3, no. 3, pp. 106–109, 2022, doi: 10.47065/josyc.v3i3.1284.
[21]  M. Suzuki and M. Hirata, “Star-shaped control-vector sets of second-order systems with PWM-type input,” Automatica , vol. 116, p. 108924, 2020, doi: 10.1016/j.automatica.2020.108924.
[22]  S. Zhang, J. Li, R. Li, and X. Zhang, “Voltage sensor fault detection, isolation and estimation for lithium-ion battery used in  electric  vehicles  via  a  simple  and  practical  method,” J.  Energy  Storage ,  vol.  55,  no.  September,  2022,  doi: 10.1016/j.est.2022.105555.
[23]  X. Wang, X. Tian, X. Chen, L. Ren, and C. Geng, “A review of end-of-life crystalline silicon solar photovoltaic panel recycling  technology,” Sol.  Energy  Mater.  Sol.  Cells ,  vol.  248,  no.  September,  p.  111976,  2022,  doi: 10.1016/j.solmat.2022.111976.
[24]  S. N. Tackie and Ö. C. Özerdem, “Performance Evaluation and Viability Studies of Photovoltaic Power Plants in North Cyprus,” Int. J. Renew. Energy Res. , vol. 12, no. 4, pp. 2238–2247, 2022, doi: 10.20508/ijrer.v12i4.13670.g8583.
[25]  A. Triyanto, G. Firasanto, E. Mualim, D. Agus, and L. Utomo, “Implementasi dan Sosialisasi Prototipe Panel Surya 30 WP sebagai Pembelajaran di Lab SMK Khazanah Kebajikan Pondok Cabe Pamulang , Tangerang Selatan,” vol. 2, no. 6, pp. 1849–1856, 2022.