http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i1.96
Cara mensitasi artikel ini:
Sopandi,  A.,  Sitepu,  R.,  Joewono,  A.  (2021)  Perancangan  dan  Produksi  Modul  Surya  240  Wp  untuk  Proyek Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  -  Independent  Power  Producer  (IPP)  di  Kupang,  Nusa  Tenggara  Timur. Buletin Profesi Insinyur 4(1) 029-037

## Perancangan dan Produksi
Modul Surya 240 Wp untuk Proyek Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) -
Independent Power Producer (IPP) di Kupang, Nusa

## Tenggara Timur
Modul  surya  merupakan  komponen  yang  utama dengan  karakteristik  yang  baik  dari  Pembangkit Listrik Tenaga Surya ( PLTS). Modul surya dibuat dari serangkaian sel surya yang diinterkoneksi secara seri dan  atau  paralel  untuk  mendapatkan  karakteristik listrik    yang  sesuai  dengan  tuntutan  desain  sistem PLTS yang akan dibangun. Modul surya juga dibentuk dari  lembaran  kaca  khusus  dengan  kandungan  besi rendah, lembaran bahan- bahan polimer, bahan logam untuk interkoneksi antar sel dan  alat  keluaran  yang berfungsi  menunjang  sifat  mekanik,  elektrik  dan ketahanan modul surya. Pembahasan cara perancangan  modul  surya,  dijelaskan  mulai  dari dasar-dasar  perancangan,  spesifikasi  modul  surya yang akan dibuat, data-data sel surya dan syarat-syarat perancangan  sesuai  dengan  standar  kualitas  modul surya.  Sebagai  contoh  aplikasi  modul  surya  yang dibuat jenis modul surya silikon polikristalin seri 240 Wp  yang  digunakan  pada  proyek  pembangkit  listrik tenaga  surya  Independent  Power  Producer  (IPP) Kupang  5  Mwp  tahun  2015.    Serta  diuraikan  tahapan proses  produksi  modul  surya  dan  penetapan parameter-parameter  proses  produksi  sesuai  dengan sifat  dan  jenis  bahan  yang  ada    dan  proses  produksi. Karakteristik listrik modul surya dengan menganalisa Daya maksimum (Pmax), Tegangan maksimum (Vmp), Arus  maksimum  (Imp),  Tegangan  rangkaian  terbuka (Voc),  Arus  hubung  singkat  (Isc),  efisiensi  dan Fill factor dengan menggunakan peralatan sun simulator.
Kata kunci :   Modul Surya, Sel Surya, Polikristalin.
Diajukan: 24 April 2021 Direvisi: 18 Mei 2021 Diterima: 20 Mei 2021 Dipublikasikan online: 25 Mei 2021
Asep Sopandi 1 Rasional Sitepu 2 Andrew
Joewono 3
1 Program Studi Program Profesi Insinyur, Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya
2 Program Studi Program Profesi Insinyur, Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya
3 Program Studi Program Profesi Insinyur, Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya 
 andrew_sby@ukwms.ac.id

## Pendahuluan
Salah  satu  sumber  energi  yang  menjadi  andalan  dalam memenuhi target bauran energi baru terbarukan (EBT) yang dicanangkan  pemerintah  sebesar  23  %  pada  tahun  2025 adalah  sumber  energi  dari  matahari,  berupa  Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Banyak keunggulan yang dimiliki PLTS  dibanding  dengan  sumber  EBT  yang  lain  diantaranya potensi  radiasi  matahari  yang  tersebar  merata  di  seluruh wilayah Indonesia, kemudahan pembangunan dan pemasangan, teknologi yang sudah cukup berkembang dan terbukti.  Kelemahan  PLTS  terutama  sumber  energi matahari, sangat  dipengaruhi  oleh faktor  cuaca  harian  dan sumber energi matahari tidak tersedia di malam hari.
Dilihat dari koneksi ke jaringan grid PLN, maka PLTS di klasifikasikan menjadi PLTS On-Grid dan PLTS Off-Grid. PLTS On-Grid  adalah  PLTS  yang  energi  keluarannya  langsung diinjeksikan  ke  jaringan  PLN,  sedangkan  PLTS  Off-Grid adalah  PLTS  yang  keluarannya  langsung  digunakan,  tanpa melibatkan jaringan PLN dan menggunakan batere  sebagai penyimpan  energi  listrik  yang dihasilkan  dari  konversi PLTS nya. (Sitepu & Gunadhi, 2014)
Dilihat dari penerapannya, dikenal dengan sistem PLTS murni  dan  PLTS Hybrid .  PLTS Hybrid adalah  PLTS  yang digabungkan  dengan  sumber  energi  lainnya,    baik  dengan sumber EBT lainnya misalkan energi angin ataupun sumber energi non-EBT seperti Diesel.
Struktur komponen PLTS secara umum terdiri dari alat pencatu  daya  berupa  modul  surya  (panel  surya),  inverter, combiner box , panel proteksi , Battery Charge Regulator dan battery. Seperti pada Gambar 1. dan Gambar 2.,
Pada  bagian  ini,  dijelaskan  cara  merancang  modul surya  untuk  PLTS    dan  cara  memproduksinya  dari  tahapan fabrikasi modul surya, penentuan parameter kualitas modul surya  dan  pengukuran  karakteristik  modul  surya  yang diproduksi.  Perancangan  dan  produksi  akan  diaplikasikan pada  proyek  PLTS  5  MWp  IPP  di  Kupang,  Nusa  Tenggara Timur,  menggunakan  modul  surya  silikon  polikristalin  seri 240 Wp. (PLN, 2015)

## Metode
Perancangan  modul  surya  pada  umumnya  merupakan interkoneksi dan enkapsulasi menjadi sel surya, untuk dapat menghasilkan  tegangan,  arus  dan  daya    yang  cukup  besar
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i1.96
untuk  digunakan  dalam  implementasinya.  Karakteristik listrik  modul  surya  umumnya  ditunjukkan oleh  kurva  Arus- Tegangan  (I-V)  yang  sangat  ditentukan  oleh  karakteristik listrik  solar  selnya.  Idealnya,  bila  solar  sel    mempunyai karakteristik  yang  hampir  sama  atau  identik,  maka karakteristik  kurva  I-V  modul  surya  akan  mempunyai karakteristik yang sama dengan skala nilai yang lebih besar. Namun dalam praktek skala produksi, solar sel tidak pernah memiliki bentuk kurva I-V yang sama persis (Green, 2009).
Dalam  hal  ini  maka  karakteristik  modul  surya  akan ditentukan atau dibatasi oleh solar sel dengan kualitas dan keluaran  yang  paling  rendah.  Selain  dirancang  untuk memiliki karakteristik listrik yang handal dan sesuai dengan kebutuhan sistem PLTS,  modul  surya juga  dirancang  untuk memiliki sifat mekanis yang kuat, tahan terhadap gangguan atau  tekanan  cuaca  dan  iklim  pada  saat  penggunaannya. Oleh karena itu, dalam perancangan modul surya juga perlu dipertimbangkan pemilihan bahan material pendukungnya, seperti  kaca,  polimer,  bahan  interkoneksi  antar  solar  sel, kerangka, perangkat keluaran berupa Junction-Box termasuk bahan adhesifnya.
Karakteristik Listrik Solar Sel dan Modul Surya (S.R., M.A., & M.E., 1998)
Solar  sel  silikon  pada  dasarnya  adalah  sebuah  dioda  yang dibentuk dari silikon tipe N (didoping oleh atom Fosfor) dan
silikon tipe P (didoping oleh atom Boron). Karakteristik listrik solar sel dan modul surya diilustrasikan pada Persamaan (1). Ketika partikel foton dari sinar matahari mengenai solar sel, maka akan membentuk pasangan elektron (-) dan hole (+). Medan listrik yang terbentuk pada PN-Junction dalam solar sel  akan  menyapu  elektron  ke  arah  lapisan  N  dan  hole  ke arah  lapisan P, sehingga  menghasilkan  aliran  elektron atau arus  listrik.  Persamaan  (1)  karakteristik  dioda  tanpa penyinaran adalah :
I = I o ( Exp (qV/KT - 1) ..............................(1) dimana :
I   =  Arus  yang  mengalir  pada PN-Junction (solar  sel), akibat adanya beda polaritas I o =  “ Dark  Saturation  Current ”,  yaitu  rapat  arus  bocor dioda ketika tidak ada cahaya
Q   =  Muatan listrik
K   =  Tetapan Boltzman T   =  Temperatur mutlak Kelvin I o akan naik nilainya, bila temperatur nilainya naik, dan akan turun nilainya, bila kualitas PN- Junction semakin baik. Bila  terjadi  penyinaran,  maka  akan  terbentuk  tegangan listrik  dalam  solar  sel,  akibat  terbentuknya  perpindahan pasangan elektron-hole, sesuai dengan persamaan (2) :
I = I ph - I o ( Exp (qV/KT - 1) ........................(2)
Gambar 1. Komponen PLTS On-Grid
Gambar 2. Komponen PLTS OFF-Grid DC dan AC Coupling
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i1.96
I ph = Arus yang timbul akibat penyinaran.
Persamaan tersebut dapat digambarkan sebagai kurva I-V, seperti pada Gambar 3.
Pada  Gambar  3,  terlihat  beberapa  parameter  yang menggambarkan  karakteristik  listrik  solar  sel  dan  modul surya antara lain : Daya maksimum (P mp ), Tegangan terbuka V oc , Arus hubung singkat I sc , Tegangan pada daya maksimum V mp , dan arus pada daya maksimum I mp .

## Tahapan Perancangan Pembuatan Modul Surya
Perancangan  modul  surya  umum  dilakukan  untuk menghasilkan  dokumen  rancangan,  spesifikasi  peralatan, tahap prototyping dan  pengukuran-pengetesan  hasil produk, dengan tahap sebagai berikut : 1. Pemilihan dan penentuan jenis solar sel
2. Pencarian data solar sel terkini
3. Pemilihan solar sel
4. Perancangan karakteristik listrik modul surya
5. Perancangan mekanik dan dimensi fisik modul surya
6. Pembuatan gambar fisik modul surya
7. Penentuan  spesifikasi  bahan-bahan  atau  komponen pendukung
8. Penentuan parameter-parameter proses produksi untuk pembuatan prototyping
9. Pengukuran  karakteristik  listrik  modul  surya  hasil produksi

## Hasil Kerja
Perancangan Modul Surya Polikristalin seri 240 Wp 1.  Pemilihan dan Penentuan Jenis Solar Sel Pemilihan  dan  penentuan  jenis  solar  sel  berdasarkan  pada pertimbangan nilai efisiensi solar sel, yang akan menentukan besar daya  yang  dihasilkan  tiap selnya  serta  pertimbangan harga.  Secara  umum  solar  sel  jenis  monokristalin mempunyai  capaian  daya  maksimum  tiap  sel  lebih  tinggi dibanding polikristalin namun harga juga relatif lebih tinggi. sebagai pertimbangan dalam perancangan apabila perhitungan parameter dapat disediakan oleh solar sel jenis polikristalin, maka dipilih solar sel jenis polikristalin, kecuali ada  pertimbangan  lain,  misalnya  kebutuhan  efisiensi  sel yang tinggi dengan luasan lahan yang terbatas.
Untuk  perancangan  proyek  ini  diputuskan  menggunakan solar sel jenis polikristalin untuk modul surya seri 240 Wp.
2.  Pencarian Data Solar Sel Terkini
Pencarian  data  solar sel  dilakukan untuk  mengetahui perkembangan terkini dari solar sel yang diproduksi di dunia. Perkembangan  tersebut  dapat  berupa  perkembangan penggunaan  material  baru,  proses  fabrikasi  terbaru, modifikasi  struktur  dan  susunan  material  maupun perkembangan  efisiensi  yang  dicapai  oleh  solar  sel  jenis tertentu. Data yang paling penting dan relevan untuk proses perancangan  adalah  perkembangan  capaian  efisiensi  solar sel  untuk  jenis  yang  akan  dipakai.  Proses  pencarian dilakukan dengan meminta data dari pabrikan.

## Data Solar Sel untuk Modul Surya jenis Polikristalin seri 240 Wp
Modul  surya  seri  240  Wp  ini  digunakan  pada  proyek Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) IPP Kupang kapasitas 5  MWp  dibangun  pada  tahun  2015.  Data  solar  sel  dari perusahaan " Jetion Solar China Co.,Ltd ", seperti pada Tabel 1‒4.
Tabel 1. Mechanical Data and Design
Format
156 mm x 156 mm +- 0,5 mm
Thickness 210 mikron +-40 mikron Front(-) 1,4  mm  bus  bars(  silver),  blue  anti-reflection coating ( silicon nitride) Back (+) 2,4 mm wide soldering pads (silver)back surface field ( aluminum)
Tabel 2. Temperature Coefficient Of Sels
V oc . Temp. Coef. %/K -0,351  %/ K
I sc . Temp. Coef. %/K +0,035 %/K P m . Temp. Coef. %/K -0,47    %/K
3.  Pemilihan Solar Sel setelah tahap produksi Hasil  produksi  solar  sel  umumnya  tidak  menghasilkan kualitas  solar  sel  dalam  satu  kelas  dari  nilai  karakteristik listrik  tertentu.  Hasil  produksi  mengikuti  pola  distribusi normal,  yaitu  solar  sel  dengan  kualitas  karakteristik menengah  akan  dihasilkan  lebih  banyak  jumlahnya, sedangkan solar sel dengan kualitas karakteristik rendah dan tinggi jumlahnya sedikit.
Tabel 3. Electrical Characteristic
Class Eff(%) P mp (W) V mp (V) I mp (A) V oc (V) I sc (A) 182 18,2 4,43 0,536 8,263 0,643 8,712 180 18,0 4,38 0,535 8,188 0,633 8,701 178 17,8 4,33 0,534 8,112 0,632 8,652 176 17,6 4,28 0,533 8,036 0,631 8,641 174 17,4 4,23 0,529 8,005 0,630 8,591 172 17,2 4,19 0,525 7,973 0,627 8,542 170 17,0 4,14 0,522 7,926 0,634 8,495 168 16,8 4,09 0,518 7,893 0,620 8,452 166 16,6 4,04 0,515 7,844 0,617 8,410 164 16,4 3,99 0,514 7,765 0,616 8,373 162 16,2 3,94 0,511 7,715 0,615 8,317 160 16,0 3,89 0,509 7,650 0,613 8,251 158 15,8 3,85 0,502 7,660 0,610 8,121 154 15,4 3,75 0,501 7,481 0,608 8,023 150 15,0 3,65 0,499 7,315 0,604 7,833 Data  under  STC  (  Standard  Testing  Condition) 1000W/m 2 , AM 1.5, 25 o C
4.  Perancangan Karakteristik Listrik Modul Surya Polikristalin seri 240 Wp
Perancangan  karakteristik  listrik  modul  surya  dilakukan, meliputi  perhitungan  jumlah  solar  sel    dan  konfigurasi
Gambar 3. Kurva Arus- Tegangan (I-V) dari solar sel ataupun modul surya.
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i1.96
interkoneksinya  untuk  mencapai  nilai-nilai  karakteristik listrik  yang  diinginkan  (seri  atau  paralel),  tegangan,  arus, daya, efiesiensi , sesuai dengan parameter sistem PLTS yang dirancang.

## Tabel 4. Intensity Dependence
Intensity (W/m 2 ) I sc x(mA) V oc x(mV) 1000 1,00 1,000 900 0,90 0,989 500 0,50 0,963 300 0,30 0,939 200 0,20 0,920
Berdasarkan  data  solar  sel  dari  Tabel  3.,  maka  untuk pembangunan  PLTS  IPP  Kupang  diputuskan  menggunakan solar sel dengan efisiensi = 17,4 %, Daya persel (P) = 4,23 W, Tegangan  pada titik  daya  maksimum  mpp  (V mp )  =  0,529 V, Arus  pada  daya  maksimum      (I mp )  =  8,005  A,  Tegangan terbuka (V oc ) = 0,630 V dan arus hubung singkat  (I sc ) = 8,591 A.
Berdasarkan  pertimbangan  berat,  modul  surya  yang akan dikirim ke lokasi, kemudahan instalasi di lapangan dan untuk  kemudahan  mobilisasi  maka  diputuskan  membuat modul dengan jumlah solar sel 60 buah/ keping per modul. Dari  data  solar  sel  yang  telah  dipilih,  maka  karakteristik modul  surya  yang  dibuat  akan  memiliki  karateristik  listrik sebagai berikut :
a.   Daya modul surya (Luque & Hegedus, 2011) Solar  sel  sebanyak  60  buah  dikoneksikan secara  seri,  maka didapat :
Daya modul surya (P)   = Jumlah solar sel x Daya persel ..(3) = 60 x 4,23 watt = 253,8 Watt Karena  adanya  kehilangan  Ohmic  ( Ohmic  losses ), terutama  pada  bahan tabbing (bahan  tembaga  berbentuk foil  yang  menghubungkan  solar sel  yang satu  dengan  yang lain  dengan  proses  solder),  kehilangan optik dan pengaruh ketidakseragaman  karakteristik  solar  sel,  maka  daya  akan berkurang  sebesar  3%  sd  4%  (Luque  &  Hegedus,  2011), sehingga daya modul surya menjadi = 253,8 x 0,96 = 243,65 Watt. b.   Tegangan V mp Modul Surya Tegangan  V mp modul  surya  adalah  tegangan  modul  surya pada  titik  daya  maksimum.  Dengan  60  buah  solar  sel dikoneksi secara seri, maka tegangan V mp modul adalah :
Vmp modul  =  60 x V mp Sel ...............................................(4) =  60 x 0,529 =  31,74 Volt
c.   Arus I mp Modul Surya Arus I mp modul surya adalah kuat arus modul surya pada titik daya maksimum. Dengan 60 buah solar sel dikoneksi secara seri, maka nilai kuat arus modul surya :
Imp modul surya = I mp solar sel = 8,005 A .........................(5)
d.  Tegangan Terbuka V oc Modul Surya Seperti halnya dengan tegangan pada titik daya maksimum, tegangan terbuka V oc modul  surya  adalah perkalian jumlah sel dengan nilai tegangan V oc solar selnya.
Voc modul surya  = Jumlah sel x V oc sel .............................(6) = 60 x 0,630
= 37,8 Volt
e.  Arus Hubung singkat I sc Modul Surya Seperti  halnya  arus  pada  titik  daya  maksimum,  maka  arus hubung singkat modul surya :
Arus hubung singkat I sc modul surya = Arus hubung singkat solar selnya = 8,591 A ........................................................(7)
f.   Efisiensi Solar sel dan Modul surya (IEC 61215-1-1 :2016 Terrestrial Photovoltaic (PV) module, 2016)
Perhitungan  efisiensi  solar  sel  maupun  modul  surya diuraikan sebagai berikut :
 Nilai Irradian sinar matahari ketika sampai ke bumi adalah 1000 Watt/m 2
 Bila  solar  sel  atau  modul  surya  memiliki  efisiensi  100%, maka dengan solar sel atau modul surya yang memiliki luas 1 m 2 akan menghasilkan daya 1000 Watt.
 Dari Tabel  1.  dapat dilakukan  perhitungan luasan  1  buah solar sel adalah 156 x 156 mm = 24336 mm 2 = 0,0243 m 2 .  Bila solar sel memiliki efisiensi 100 %, maka dengan luasan 0,0243 m 2 akan dihasilkan daya = 0,0243 x 1000 = 24,3 W.
 Solar sel yang digunakan untuk membuat modul surya 240 Wp, menghasilkan daya 4,04 W untuk luasan 0,0243m 2 . Jadi,
efisiensi  =(Daya Sel)x 1000)/(LxW) ............................(8)
= 4,23 x1000/24336
= 0,1738 atau 17,38 %
Efisiensi modul surya = ( Daya yang dihasilkan)x1000/ ( Luas modul surya) .....................................................................(9) =243,65x 1000/(1607180) = 15,16 %
Hasil perancangan karakteristik listrik modul surya seri 240 Wp disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Perhitungan  Karakteristik  Listrik  Modul  Surya Polikristalin 240 Wp
No Parameter Solar sel Perhitungan Modul surya 1 Daya P (W) 4,23 60x (4,23)x 0.96 243,65 2 Tegangan V mp ( V) 0,52 60x (0,529) 31,74 3 Arus I mp (A) 8,005 I mp sel = Imp modul 8,005 4 Tegangan terbuka V oc (V) 0,630 60x(0,630) 37,8 5 Arus hubung singkat I sc (A) 8,591
I sc sel = I sc modul 8,591 6 Efisiensi (%) 17,4 243,65/(1607,2) 15,16

## Perancangan  Mekanik  dan  Dimensi  Fisik  Modul  Surya Polikristalin Seri 240 Wp
Perancangan  mekanik  dan  dimensi  fisik  modul  surya meliputi penetapan jumlah baris dan kolom solar sel dalam modul  surya,  penetapan    jarak  antar  solar  sel  serta  jarak antara solar sel dengan tepi modul surya. Jarak antara solar sel mengikuti standard IEC atau SNI-IEC 61730-1, khususnya mengenai jarak rambat ( Creepage Distance ) dan Jarak ruang ( Clearance Distance ). (Luque & Hegedus, 2011) (IEC 61730- 1: 2008 Photovoltaic (PV) module safety qualification, 2008) Solar  sel  pada  modul  surya  disusun  dalam  tata  letak berupa baris dan kolom. Jumlah kolom diambil genap mulai
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i1.96
dari  2,  4,  6,  sedangkan  jumlah  baris  tidak  dibatasi. Kerentanan  kaca  (pecah)  ketika  modul  surya  mempunyai ukuran  fisik  terlalu  besar,  sebagai  pertimbangan  dalam menentukan  jumlah  sel  dalam  modul  surya  serta  berat fisiknya.  Berat  modul  surya  perlu  menjadi  bahan pertimbangan ketika letak lokasi pemasangan jauh di daerah terpencil dan keterbatasan alat angkut. Modul yang terlalu berat dapat menyulitkan proses instalasi.
Perancangan  mekanik  dan  fisik  modul  surya  seri  240 Wp adalah sebagai berikut :
 Dari Tabel 1. diketahui dimensi solar sel adalah 156 mm x 156 mm
 Untuk membuat modul pada kisaran 240 Wp, diperlukan solar sel 60 buah dengan konfigurasi 6 kolom dan 10 baris.
 Penentuan Panjang Kaca modul surya adalah : (IEC 61730- 1:  2008  Photovoltaic  (PV)  module  safety  qualification, 2008)
L ms = (10 x L sc ) + (9 x jarak antar sel vertikal)  + (2 x Jarak solar sel ke tepi modul atas dan bawah) .  ......(10) L ms = (10 x 156) +(9 x 2) + (2 x 26)
= 1560 + 18 + 52
= 1630 mm
L frame = 1630 + 6 = 1636 mm dimana : L ms = Panjang Kaca modul surya
L sc = Panjang solar sel L frame = Panjang frame Aluminum
 Penentuan lebar Kaca Modul Surya adalah : (IEC 61730-1: 2008 Photovoltaic (PV) module safety qualification, 2008)
W ms = (6 x W sc ) + ( 5 x Jarak antar sel horizontal) +     (2 x Jarak solar sel ke tepi modul kiri dan kanan) .....(11) W ms = (6 x 156) + (5 x 3) + (2 x 17,5) = 936 + 15 + 35 = 986 mm W frame = 986 + 6 = 992 mm dimana :
W ms = Lebar Kaca modul surya
W sc = Lebar solar sel W frame = Lebar frame Aluminum.
Konstruksi  Modul  surya  seri  240  Wp,  seperti  terlihat  pada Gambar 4 dan 5. Gambar skematik mekanik modul surya seri 240  Wp  disajikan  pada  Gambar  4  dan  gambar  fisik  modul disajikan pada Gambar 5.

## Penentuan Spesifikasi Bahan-Bahan Pendukung
Komponen pembuatan modul surya terdiri dari  : String dan busbar  ribbon ,  kaca,  bahan  polimer untuk  enkapsulasi  dan back-sheet , frame (bingkai  berbahan  antikorosi), junction- box , bahan adhesif, sealant dan bahan packagingnya.
Struktur  komponen  pembuatan  modul  surya  terlihat pada Gambar 6.
Fungsi dari komponen dijelaskan sebagai berikut : a. String dan Busbar ribbon
String  ribbon berfungsi  sebagai  koneksi  elektrik  antara solar sel dengan proses penyolderan (alat solder manual atau mesin  stringer ). Busbar  ribbon berfungsi  sebagai koneksi elektrik antar rangkaian solar sel ( array ). String ribbon dan bus ribbon terbuat dari lembar tembaga yang dilapisi timah.
Spesifikasi,
 Bahan : Tin- Coated Copper Ribbon
 Dimensi : String Ribbon 0.23*1.5 mm
 Bus Ribbon   : 0.35*5.0 mm
 Standard : 2011/65/EU, ISO   17075:2007, EN62321 :2009
 Pabrik : Suzhou Yubang New material Co. Ltd.
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i1.96
b.   Bahan Enkapsulasi Etilen Vinil Asetat (EVA)
Bahan  enkapsulasi  digunakan  agar  modul  surya  tahan terhadap  penetrasi  uap  air,  gas  dan  cairan,  ketika digunakan di lapangan dalam jangka waktu 20 sampai 25 tahun (S.R., M.A., & M.E., 1998). Bahan enkapsulasi juga harus  tahan  mengalami  beda  potensial  minimal  sama dengan  tegangan  sistem  PLTS.  Bahan  yang  digunakan adalah kopolimer Etilen vinil asetat , sejenis plastik yang terdiri  dari  rangka  atom  karbon  yang  panjang.  EVA bersifat  termoplastik,  bahan  ini  akan  berubah  bentuk secara  reversibel  ketika  dipanaskan.  Kedalam  EVA umumnya  ditambahkan “curing  agent” dan  stabiliser UV. (Luque & Hegedus, 2011) Spesifikasi,
 Bahan : Etilen Vinil Asetat ( EVA)  Ketebalan : 0.45 – 0.5 mm
 Temperatur laminating : 140 – 150 o C
 Waktu Vacum : 4 – 6 menit
 Waktu Tekan
: 10 – 14 menit
 Pabrik
: Hangzhou First PV Material Co. Ltd
c. Back-sheet
Back-sheet  merupakan  bahan  polimer  pada  lapisan belakang  modul  surya.  Bahan  ini  berfungsi  sebagai penghalang  dari  kelembaban  dan  proses  korosi,  serta sebagai  isolasi  elektrik  untuk  keamanan  penggunaan modul surya. Back-sheet terdiri dari 3 lapis bahan, yaitu lapisan  luar  adalah tedlar ,  polimer fluoro buatan "Dupont" yang tahan terhadap penetrasi uap dan bahan cairan  dari  luar,  tetapi  tidak  memiliki  tahanan  isolasi listrik  untuk  tegangan  tinggi,  sehingga  dibuat  lapisan kedua yaitu poliester , serta  Lapisan ketiga adalah tedlar .
Spesifikasi,
 Struktur bahan  pelapis : lapisan luar Tedlar 25 mikron, lapisan  tengah  Poliester-tedlar    300  mikron  dan lapisan polietilen 25 mikron
 Standard   :  IEC 60664-1:2007 dan IEC 61730-2: 2004
 Pabrik :  Jiangsu Worldsun PV Technology Co. Ltd.
Gambar 5. Tampak Depan dan Belakang Modul surya seri 240 Wp
Gambar 6. Struktur komponen pembuatan modul surya
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i1.96
d.   Kaca
Lembaran kaca untuk memberikan rigiditas mekanis dan perlindungan  terhadap  modul  surya. Kaca harus  dalam bentuk tempered dan harus mempunyai kandungan ion besi  rendah  agar  transmisi  cahaya  sebesar  mungkin. (Luque & Hegedus, 2011) Spesifikasi,
 Ketebalan : 3,2 mm
 Kandungan besi   : 0,012%
 Jenis
:Tempered
 Pabrik : Hejiang Jiaju Glass Co. Ltd
e. Junction-Box ( J-Box)
Perangkat  ini  berfungsi  sebagai  tempat  terminal keluaran listrik dari modul surya.
Spesifikasi,
 Type : PV GZX 156 K  Konektor : MC4  Rating Tegangan   : 1000 VDC
 Rating Arus : 12 A  Dioda : 16 A/40V
 Tingkat Proteksi : IP 67
 Ukuran kabel : 4,0 mm  Kelas nyala : UL94V-0  Pabrik
: Ningbo GZX PV
f.   Frame atau rangka
Frame  berfungsi  sebagai  penambah  kekuatan  mekanis modul  surya  dan  sebagai  sarana  untuk  pemasangan modul surya pada tiang penyangga di lapangan. Spesifikasi,
 Aluminum ekstrusi
 Anodized plating g.   Bahan sealant Sealant adalah  bahan  polimer  yang  digunakan  sebagai bahan  kedap  air  dan  udara  yang diletakkan  pada  celah antara  frame  dan  kaca,  serta  bahan  pengecoran terminal pada J-Box.
Spesifikasi,
 Bahan   : Dimetil siloksan
 Type   : Tonsan 1527
 Pabrik   : Tonsan

## Proses Produksi dan Penentuan Parameter- Parameternya
Tahapan  proses  produksi  modul  surya  sebagai  berikut  : (Ismet, Sopandi, & Sofyan, 1999) 1. Incoming  Inspection ,  pada  tahap  ini  dilakukan pemeriksaan kualitas dari komponen terutama solar sel
2. Soldering  Tab  dan  string,  pada  tahap  ini string  ribbon disolder  pada  bagian  atas  solar  sel,  untuk  membentuk rangkaian solar sel yang terhubung seri
3. Lay-up , pada tahap ini seluruh bahan komponen modul surya  disusun  secara  berurutan  dari  atas  ke  bawah dengan  urutan  :  Kaca,  EVA,  Solar  Sel  yang  sudah dirangkai  ,  EVA  dan Back-sheet .  Setiap string juga diinterkoneksikan  secara  seri  dengan  penyolderan busbar ribbon
4. Inspeksi EL-1, pada tahap ini bahan yang sudah disusun diinspeksi  dengan  sinar  infra  merah  menggunakan  alat EL untuk melihat adanya solar sel yang retak dan solder yang lepas. (Azwar, 2010)
5. Laminasi,  pada  tahap  ini,  seluruh  bahan  yang  sudah disusun pada tahap lay-up dipanaskan, divakum dan di- press dalam mesin laminasi. Pada tahap ini lapisan EVA
meleleh  dan  merekatkan  seluruh  bahan  modul  surya. Temperatur laminasi : 144 o C dan tekanan 39-40 bar.
6. Inspeksi  EL-2,  proses  ini  sama  dengan  tahap  4,  untuk melihat  micro-crack,  adanya  gelembung  uap  air  dalam modul,  sisa  solder    dan  kesalahan  lain  setelah  proses laminasi. (Dupont, 2019)
7. Pemasangan  J-box  dan  Terminating,  pada  tahap  ini dipasang  komponen  J-box  yang  berfungsi  sebagai  alat keluaran listrik dari modul surya
8. Flash Test Sun Simulator , pada tahap ini modul surya di tes  dengan  penyinaran  pada  kondisi  standar  yaitu Irradians 1000 Watt/m2 dan temperatur 25 o C. Sehingga didapatkan data karakteristik listrik modul surya, antara lain  :  Daya  (Pmax),  tegangan  maksimum  (Vmp),  Arus maksimum  (Imp),  tegangan  rangkaian  terbuka  (  Voc), Arus hubung singkat ( Isc), Efisiensi dan fill factor
9. Framming ,  pada  tahap  ini frame dipasangkan  pada modul surya
10. Test Hi-pot dan continuity , pada tahap ini modul surya di tes  pada  tegangan  tinggi  dan  dilakukan  juga  uji kontinuitas grounding .
11. Final  inspection ,  pada  tahap  ini  dilakukan  pemeriksaan visual dan penempelan tanda lolos Quality Control (QC) 12. Packing , pada tahap ini modul surya dipacking dan siap masuk gudang.

## Pengukuran  Karakteristik  Listrik  Modul  Surya  Hasil
Prototyping . (Faradilla, 2017) Pengukuran karakteristik modul surya dilakukan menggunakan  metode  pengujian  indoor,  dengan  fasilitas pengujian "SPIRE" sebagai Sun Simulator "SPIRE", yang akan menghasilkan  pembacaan  parameter  pengukuran  pada kurva I-V, terlihat pada Gambar 7‒ 9.
Pengukuran  dilakukan  sebanyak  5  sampel,  untuk mengetahui parameter nilai terukur I mp dan I sc , untuk dapat diketahui nilai efisiensi dari modul surya yang dirancang dan diproduksi.
Dari  hasil  pengukuran  dengan  menggunakan sun simulator yang tertampilkan pada Gambar 7‒11, didapatkan nilai parameter dari sampel terukur, nilai I mp berkisar antara 8,239 A hingga 8,349 A dan nilai I sc berkisar antara 8,613 A hingga  8,682  A.  Nilai  terukur  ini  akan  dijadikan  nilai parameter  hasil  produksi  pembuatan  modul  surya  (panel surya tersebut).

## Kesimpulan
Modul  polikristalin  seri  240  Wp  dengan  daya  rancangan 243,65 Wp dan efisiensi 15,16 % menghasilkan modul surya hasil  produksi,  dengan  daya  rata-rata  sebesar  249,77  Wp dan  efisiensi  15,39  %.  Terjadi  kenaikan    2,5  %  dari perhitungan  rancangan.  Hal  ini  dikarenakan  arus  baik  I mp maupun I sc hasil pengukuran Sun simulator lebih besar dari pada  data  sheet  yang  ada  dari  pabrikan  solar  sel. Penyebabnya kemungkinan besar karena kondisi temperatur  pada  saat  pengukuran  terjadi  penyimpangan dari  keadaan  standard  yaitu  25 o C.  Secara  teori,  kenaikan temperatur  dapat  meningkatkan  Arus  Isc  dan  Imp  (sesuai Tabel  2  dan  Tabel  6  tentang temperature  coefficient dari solar sel). Dengan demikian produksi modul surya yang akan digunakan dalam pembangunan PLTS IPP 5MWp di Kupang dapat digunakan.
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i1.96

## Ucapan Terimakasih
Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Chairul  Rizal,  ST.,  staf  produksi  modul  surya  PT  Len Industri  (Persero),  yang  mendukung  data  hasil pengukuran Sun simulator tahun 2015 dan 2017.
2. Harry Leo kharisma, ST., Staf Rekayasa proses produksi PT  Len  Industri  (Persero)  yang  mendukung  data pengukuran.

## Referensi
Azwar.  (2010).  Stabilitas  Mekanik  Material  Multikristal Silicon  Wafer  pada  Pembuatan  Sel  Surya  (Solar  Cells). Jurnal POLIMESIN , Volume 12 Nomor 12, Pebruari 2010, ISSN 1693-5463.
Dupont. (2019). Dupont: " Panduan untuk memahami cacat panel  surya:  dari  fabrikasi  hingga  modul  yang
Gambar 7. Hasil Pengukuran Kurva I-V dan karakteristik listrik Modul Surya 240 Wp (sampel-1)
Gambar 8. Hasil Pengukuran Kurva I-V dan karakteristik listrik Modul Surya 240 Wp (sampel-2)
Gambar 9. Hasil Pengukuran Kurva I-V dan karakteristik listrik Modul Surya 240 Wp (sampel-3)
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v4i1.96
dipasang", . Retrieved April 2021, from www.dupont.com Faradilla,  A.  (2017,  April  4). Pengujian  PV  dan Pendukungnya. Retrieved
April 2021, from http://smg.b2tke.bppt.go.id/index.php/2017/04/04/pe ngujian-pv-dan-pendukungnya/
Green,  M.  (2009). Solar  Cells  Operating  Principles. Technology and System Applications. New South Wales: ARC  Centre  of  Excellence  in  Advanced  Silicon Photovoltaics  &  Photonics,  Faculty  of  Engineering, UNSW.
IEC  61215-1-1  :2016  Terrestrial  Photovoltaic  (PV)  module. (2016). Design qualification and type approval part-1-1 : Special  requirement  for  testing  of  crystalline  silicon Photovoltaic (PV) module, MQT 03 Insulation Test.
IEC  61730-1:  2008  Photovoltaic  (PV)  module  safety qualification. (2008). part-1: Requirement for Construction .  Annex  B  (  Normattive)  Insulation Coordination.
Ismet, I.,  Sopandi, A., &  Sofyan, H.  (1999).  Fabrikasi Modul Surya & Peluang Bisnis. Prosiding Pertemuan llmiah llmu Pengetahuan dan Teknologi Bahan'99 , 29-31.
Luque,  A., &  Hegedus,  S. (2011). Handbook of  Photovoltais Science and Engineering 2nd Edition. New Jersey: A John Wiley and Sons, Publication.
PLN,  S.  P.  (2015,  Januari  9). https://ebtke.esdm.go.id . Retrieved April 2021, from /post/2015/01/09/754/pln.len.teken.ppa.plts.kupang: https://ebtke.esdm.go.id/post/2015/01/09/754/pln.len .teken.ppa.plts.kupang
S.R., W., M.A., G., & M.E., W. (1998). Applied Photovoltaic. Australia:  Centre for Photovoltaic  Devices  and  Systems Australia.
Sitepu, R., & Gunadhi, A. (2014). Kajian Potensi Pembangkit Listrik Tenaga  Surya  pada  Atap  Gedung Kota  Surabaya: Studi  Kasus  Gedung  Perkuliahan. The  3rd  National Conference  on  Industrial  Electrical  and  Electronics (NCIEE)  Proceedings (pp.  150-154).  Jakarta:  Universitas Mercubuana.
Gambar 10. Hasil Pengukuran Kurva I-V dan karakteristik listrik Modul Surya 240 Wp (sampel-4)
Gambar 11. Hasil Pengukuran Kurva I-V dan karakteristik listrik Modul Surya 240 Wp (sampel-5)