## STUDI PENGARUH PENGGUNAAN BATERAI PADA KARAKTERISTIK PEMBANGKITAN DAYA SOLAR CELL 50 WP

## Ambo Intang
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Tamansiswa, Palembang Jl. Tamansiswa No. 261 Palembang;
Email: ambo.intang@gmail.com

## ABSTRAK
Energi  matahari  bisa  langsung  dikonversi  menjadi  energi  listrik  dengan  teknologi  photo  voltaik yang dirangkai secara seri dan  paralel  dalam bentuk sel-sel semi konduktor sehingga  disebut sel surya.  Pada  penelitian  yang  perlu  ditingkatkan  adalah  tingkat  efisiensi  dari  sel  surya  itu  sendiri terhadap  daya  maksimum  yang  mampu  dihasilkan  dari  sel  surya  yaitu  dengan  melakukan  studi perbandingan  tingkat  daya  yang  mampu  dihasilakan  sel  surya  50  WP  tanpa  baterai  dan  dengan beban  baterai  pada  perubahan  posisi  sel  surya  terhadap  posisi  matahari  per  jam  pada  salah  satu rumah warga di daerah Sungsang Sumatera Selatan selama 3 hari, dimana daerah tersebut terletak dimuara sungai musi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik daya harian yang dapat dihasilkan dan dimanfaatkan setelah pembebanan baterai. Efisisensi solar sel yang bisa dicapai  pada  penelitian  ini  masih  rendah  sehingga  pengaruh  flux  matahari  terhadap  karakteristik pembangkitan daya listrik pada beban resistensi yang bervariasi tidak begitu terlihat terutama pada pengujian yang menggunakan beban baterai.
Kata kunci : Fluk, Karakteristik Daya, Beban Baterai, Efisiensi

## 1. PENDAHULUAN
Matahari  merupakan  sumber  energi  utama  pada  setiap  sudut  kehidupan.  Proses konversi energi matahari ke bentuk energi lain sehingga bermanfaat bagi makhluk hidup lain  yaitu  melalui  proses  alamiah  dan  proses  buatan.  Prose  alamiah  ditemukan  dalam bentuk  energi  tersimpan  pada  makhluk  hidup  atau  pada  benda-benda  lain  sehingga  bisa dipastikan bahwa setiap  partikel  atau  materi  pasti  mempunyai  kandungan  energi  dengan besaran  tertentu,  sedangkan  proses  buatan  itu  biasanya  dalam  bentuk  pembangkitan energi dengan mempengaruhi kesetimbangan energi tersimpan pada mataeri atau partikel dengan  memanfaatkan  pengaruh  energi  panas  dari  matahari  secara  langsung  sehingga energi panas tersebut dapat dimanfaatkan atau terkonversi kedalam bentuk energi lain.
Fenomena  pengkoversian  energi  matahari  secara  langsung  kedalam  bentuk  energi lain  dimungkin  karena  peristiwa  pengahantaran panasnya  terjadi  secara  radiasi  sehingga sinar  matahari  dalam  hal  ini  dipandang  sebagai  bentuk  partikel.  Sifat  radiasi  yang terdistribusi dengan sebaran yang luas tentu energi panasnya akan meningkat jika berhasil ditingkatkan  frekuensinya  dengan  merangkumnya  pada  luasan  yang  menyempit  dengan merubah  sudut  datang  sinar  dengan  cara pemantulan  sehingga  dikenal  adanya  teknologi kolektor surya.
Kolektor  surya  yang  merupakan  suatu  peralatan  yang  digunakan  untuk  menyerap energi  surya,  sekaligus  merubah  energi  surya  tersebut  menjadi  energi  panas  pada  fluida cair  untuk  kemudian  digunakan  secara  langsung  atau  tersimpan  terlebih  dahulu  pada suatu unit penyimpan panas (Wirawan,IKG. 2008) adalah bentuk lain dari kolektor surya.
Dengan  letak  Indonesia  yang  berada  pada  daerah katulistiwa,  yaitu  pada  Lintang  6 LU -11  LS dan 95  BT _- 141  BT dan dengan memperhatikan peredaran matahari dalam setahun  yang  berada  pada  daerah  23,5  LU  dan  23,5  LS  maka  wilayah  Indonesia  akan selalu disinari 10 – 12 jam dalam sehari. Karena letak Indonesia yang berada pada daerah khatulistiwa maka  Indonesia memiliki tingkat radiasi yang sangat tinggi (Heri,Junial.2010),sehingga  pengkonversian  kedalam  bentuk  energi  lain  yang  langsung
dapat dimanfaatkan tanpa melalui kolektor surya sangatlah potensial. Energi matahari ini bisa  langsung  dikonversi  menjadi  energi  listrik  dengan  teknologi  photo  voltaik  yang dirangkai  secara  seri  dan  paralel  dalam  bentuk  sel-sel  semi  konduktor  sehingga  disebut sel surya.
Sel  Surya  dapat  mengkonversi  radiasi  atau  energi  panas  matahari  menjadi  energi listrik  seuai  dengan  kemampuan  dari  sel  surya  sendiri  sehingga  tidak  mengurangi konsumsi  energi  dari  benda  lain  dibumi  sehingga  dalam  penelitian  yang  perlu ditingkatkan  adalah  tingkat  efisiensi  dari  sel  surya  itu  sendiri  terhadap  daya  maksimum yang mampu dihasilkan dari sel surya.
Pada  penelitian  ini  akan  dilakukan  studi  perbandingan  tingkat  daya  yang  mampu dihasilakan  sel  surya  50  WP  tanpa  baterai  dan  dengan  beban  baterai  terhadap  tingkat karakteristiktertentu pada tiga hari pengujian.
Tujuan  dari penelitian  ini  adalah untuk  mengetahui  seberapa  besar  daya  yang  dapat dihasilkan  dan  dimanfaatkan  setelah  pembebanan baterai  pada  karakyeristik  penyerapan panas sel surya.
Penelitian  ini  bermanfaat  pada  peneltian  selanjutnya  dalam  upaya  peningkatan efisiensi dari sel surya dalam mengkonversi energi panas matahari menjadi energi listrik setelah pembebanan baterai.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian dilakukan disalah satu rumah warga di daerah Sungsang Sumatera Selatan selama 3 hari, dimana daerah tersebut terletak dimuara sungai musi, sulit terjangkau dan mempunyai  aliran  listrik  PLN  tetapi  tegangan  yang  sampai  ke  rumah  tersebut  tidak sampai  110  voltase  sehingga  seringkali  listrik  yang  dihasilkan  merusak  alat-alat elektronik warga.
2.1. Alat dan Bahan
a. Alat
Peralatan dan komponen elektronika yang digunakan dalam penelitian ini adalah: Modul  Sel  Surya    800  mm  x  540  mm  x  35  mm  merk  YINGLI,  control  swicth (Regulator), baterai 100 Ah merk skybatt, multi meter dan Luxmeter
b. Bahan
Bahan-bahan yang diperlukan antara lain: besi siku 50 mm x 30 mm x 2 mm, mur dan baut ukuran 5 cm, Pipa besi ukuran 2 “ dan kabel listrik
2.2. Rancangan Alat
Rancangan panel sel surya bisa digambarkan seperti gambar 1 berikut:
Gambar  1. Skema rancangan panel sel surya

## 2.3. Prosedur Penelitian
Sebelum  dilakukan  pengujian  pada  sistem  pembangkit  listrik  tenaga  surya,  yang harus diutamakan adalah kelengkapan instalasi. Semuadipastikan telah terpasang dengan benar  dan  rapi  agar  dapat  dilakukan  pengujian  dan  menghasilkan  data  yang  akurat. Parameter  yang  diobservasi  meliputi  pengukuran  besaran  secara  berkala  antara  pukul 06:00 – 17:00 WIB dan setiap satu jam sekali dilihat pada alat ukur yang digunakan pada pengujian  dan  mencatatnya,  untuk  mendapatkan  nilai  atau  hasil-hasil  yang  mendekati sebenarnya.  Terdapat  beberapa  prosedur  yang  harus diperhatikan pada  pengujian  sistem pembangkit listrik tenaga surya :
-  Memeriksa  dan  mengamati  ketelitian  dan  kecermatan  alat  ukur  yang  digunakan  pada pengujian.
-  Untuk  mengetahui  data-data  tegangan  dan  arus  maka  digunakan  alat  ukur  berupa Multitester  digital,  alat  ini  digunakan  untuk  mengetahui  tegangan  dan  arus  DC  yang keluar dari panel surya`
-  Selama  pengujian  dilakukan,  keadaan  cuaca  harus  benar-benar  diperhatikan  karena keadaan  cuaca  sangat  berpengaruh pada  perfomansi  atau  unjuk  kerja pada  panel  surya dengan mengukur flux cahaya matahari dengan Luxmeter.
- Setelah data-data dari hasil pengujian terkumpul, langkah selanjutnya adalah pembuatan tabel  dan  grafik  hubungan  antara  arus  terhadap  waktu  dan    hubungan  antara  tegangan terhadap  waktu  pada  flux  yang  berbeda  dan  dengan  pembebanan  baterai  atau  tanpa baterai.
-  Gambaran  umum  langkah-langkah  kerja  dalam  penelitian  ini  dapat  dilihat  dalam diagram blok pada gambar 2.
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian

## a. Pengambilan Data Besarnya Arus dan Tegangan dari Panel Surya
Besaran  arus  dan  tegangan  dari  panel  surya  dapat  dibaca  langsung  pada  alat  ukur amper  meter  dan  volt  meter  yang  hasilnya  dicatat  dan  ditabelkan.Untuk  pengukuran tersebut diatas bisa diperhatikan seperti pada gambar dibawah ini.

## 1. Pengambilan besarnya arus panel surya
Gambar 3.  Pengukuran arus keluaran sel surya

## Keterangan :
Pemasangan pengukur arus Ampermeter / tang Amper dirangkaikan pada salah satu keluaran dari panel surya baik kabel yang positif ( + ) maupun kabel yang negatif( -). Pengambilan  data  dilakukan  mulai  jam  06.00  sampai  dengan  17.00.  Pengambilan data dilakukan setiap satu jam sekali.

## 2. Pengambilan data tegangan panel surya
Gambar 4. Pengukuran Tegangan keluaran sel surya

## Keterangan :
Pengujian  pengambilan  data  tegangan  panel  surya  dilakukan  dengan  cara menyambung  antara  kabel  positif  panel  surya  dengan  terminal/kaki  positif multitester,  demikian  juga  dengan  kabel  keluaran  negative  panel  surya  dengan terminal  /  kaki  negatif  multitester  atau  bisa  juga  dikatakan  dengan  membuat rangkaian seri. Kemudian keluaran tersebut dihubungkan ke switch regulator seperti pada gambar diatas, pengambilan data dilakukan sama seperti pada pengukuran arus keluaran panel surya kemudian data ditabelkan.

## b. Pengujian karakterisasi panel surya
Pengujian  ini  dilakukan  dibawah  sinar  matahari  langsung.  Proses  pengujian  hanya dilakukan 1 hari saja pada pukul 14.00 sampai 16.30. Peralatan yang digunakan:
- Satu buah modul sell surya
- Dua buah multimeter digital dan satu buah multimeter analog untuk pengukuran tegangan  open circuit sell surya, tegangan keluaran sel surya,  arus  keluaran sel surya dan tegangan   baterai.
- Perangkat rangkaian karakterisasi sel surya tanpa beban baterai dan dengan beban baterai.
- Satu buah Lux meter yang digunakan untuk mengukur intensitas cahaya matahari.
Tujuan dari pengujian perangkat karakterisasi sel surya ini adalah untuk mengetahui apakah alat ini bekerja dan mampu mengkarakterisasikan modul sel surya atau tidak. Alat pengujian karakterisasi modul sel surya ini terbagi menjadi dua yaitu perangkat pengujian karakterisasi sel surya dengan beban baterai dan yang tanpa beban baterai.
Pada  pengujian  perangakat  karakterisasi  sel  surya  tanpa  beban  baterai  dan  dengan beban  baterai  dibutuhka  data    dan  pengolahannya  dari  besarnya  intensitas  cahaya matahari, besarnya tegangan sel surya yang terukur, besarnya arus yang terukur, besarnya tegangan  open  circuit  sel  surya  yang  terukur  dan  besarnya  nilai  tahanan  yang  terukur. Dibawah ini cara pengujian karakterisasi sel surya yang dilakukan.
1. Pengujian dan analisis perangkat karakterisasi sel surya tanpa beban baterai
Pengujian  karakterisasi  sel  surya  tanpa  beban  baterai  dilakukan  satu  kali  dengan menggunakan  perangkat  panel  surya.  Hasil  dari  pengujian  ini  akan  dimasukan  dalam tabel,  kemudian  data  dari  tabel  akan  dibuatkan  beberapa  grafik,  yaitu  grafik  hubungan antara arus dengan tegangan sel surya, grafik hubungan antara arus dan intensitas cahaya matahari, dan grafik hubungan antara arus dan resistansi system. Grafik ini dibuat dengan tujuan  untuk  mengetahui  karakteristik  dari  sel  surya  yang  sesungguhnya  yang  akan digunakan serta untuk membandingkan dengan teori yang selama ini sudah ada.
Gambar 5.  Pengujian Karakterisasi sel Surya tanpa beban baterai
Intensitas  cahaya  matahari  ketika pengujian  jelas  selalu  berubah–ubah. Oleh karena itu,  besarnya  intensitas  cahaya  matahari  diambil  nilai  rata  –  ratanya  saja  untuk memudahkan  kita  dalam  pembacaan  grafiknya.  Pada  perancangan  ini  resistor  yang digunakan mempunyai besaran yaitu: 100 Ω , 50 Ω , 20 Ω , dan 1 Ω .

## 2. Pengujian dan analisis perangkat karakterisasi sel surya dengan beban baterai.
Gambar 6.  Pengujian Karakterisasi sel Surya dengan beban baterai.
Pada dasarnya pengujian perangkat karakterisasi sel surya dengan beban baterai sama dengan pengujian perangkat karakterisasi sel surya tanpa beban baterai. Hanya perangkat dihubungkan  dengan  baterai.  Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mendapatkan  nilai perbandingan  dengan  nilai  pengujian  perangkat  karakterisasi  sel  surya  tanpa  beban baterai.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian yang mencakup  antara lain pengambilan data pengamatan besarnya arus dan tegangan yang dihasilkan panel surya selama 3 hari yang dimulai dari jam 06.00 sampai  jam  17.00  WIB,  hasil  pengujian  karakteristik  panel  sel  surya,  serta  keluaran  sel surya .
3.1. Data Hasil Penelitian
a. Hasil perhitungan panas Radiasi Matahari yang diterima panel surya Menghitung  panas  radiasi  matahari  yang  diterima  oleh  panel  surya,  yaitu  dengan mengambil  data  dari  BMG  bahwa  besaran  radiasi  matahari  adalah  sebesar  376  W/m 2 . sehingga nantinya  didapatkan besarnya keluaran dari panel surya secara teoritis. Diketahui :
Luas permukaan panel x 376  W/m 2 menurut data dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG ) bahwa nilai radiasi matahari sebesar 376 W/m 2 Panjang panel = 80 cm = 0,8 m Lebar panel = 54 cm = 0,54 m Luas panel(A) = 0,8 m x 0,54 m = 0,432 m 2
Jadi luas permukaan panel (A) = 0,432 m 2
Maka  Daya  output  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya  adalah    P      =  Luas  permukaan    x rata-rata radiasi matahari , sehingga P   = 0.432 m 2 x  376  W/m 2 = 162,432 W Jadi Daya output yang dihasilkan oleh panel surya sebesar 162,432 W

## b. Data Besaran Arus dan Tegangan dari Panel Surya
Besarnya arus dan tegangan dari panel surya dapat membaca langsung pada alat ukur Amperemeter dan Voltmeter yang hasilnya dicatat dan ditabelkan.
Tabel 1. Besaran Arus dan Tegangan dari Panel Surya Hari Pertama
No Jam pengamatan ( wib ) Pengukuran arus ( I ) Pengukuran tegangan ( V ) Daya = P = V x I ( Watt ) 1 06.00 0,72 12,81 9,22 2 07.00 1,90 12,84 24,39 3 08.00 2,20 12,76 28,07 4 09.00 2,53 13,00 32,89 5 10.00 2,43 12,90 31,34 6 11.00 2,82 13,13 37,02 7 12.00 3,21 13,40 43,01 8 13.00 3,46 13,64 47,19 9 14.00 3,40 13,48 45,83 10 15.00 2,52 13,28 33,46 11 16.00 1,86 12,75 23,71 12 17.00 2,28 13,05 29,75 Tabel 2. Besaran Arus dan Tegangan dari Panel Surya Hari Kedua No Jam pengamatan ( wib ) Pengukuran arus ( I ) Pengukuran tegangan ( V ) Daya = P = V x I ( Watt ) 1 06.00 0,70 12,80 8,96 2 07.00 1,85 12,82 23,71 3 08.00 2,18 12,74 27,77 4 09.00 2,53 13,00 32,89 5 10.00 2,40 12,91 30,98 6 11.00 2,85 13,15 37,47 7 12.00 3,59 13,40 48,10 8 13.00 3,70 13,51 49,98 9 14.00 3,48 13,48 48,91 10 15.00 3,46 13,50 46.71 11 16.00 1,86 12,75 23,71 12 17.00 2,28 13,05 29,75
Tabel 3. Besaran Arus dan Tegangan dari Panel Surya Hari Ketiga
No Jam pengamatan ( wib ) Pengukuran arus ( I ) Pengukuran tegangan ( V ) Daya = P = V x I ( Watt ) 1 06.00 0,72 12,81 9,22 2 07.00 1,90 12,84 24,39 3 08.00 2,20 12,76 28,07 4 09.00 3,56 13,00 46,28 5 10.00 2,43 12,90 31,34 6 11.00 2,82 13,13 37,02 7 12.00 3,43 13,40 45,96 8 13.00 3,68 13,55 49,86 9 14.00 3,46 13,46 46,57 10 15.00 2,52 13,28 33,46 11 16.00 2,30 12,78 29,39 12 17.00 2,28 13,05 29,75
Tabel 4. Besaran Tegangan dan Arus Pengujian tanpa Baterai dan dengan Baterai pada variasi Resistor dan Lux =   219 x 100
Resistansi Sistem ( R ) Pengujian tanpa Baterai Pengujian dengan Baterai Tegangan ( V ) Arus ( A ) Tegangan ( V ) Arus ( A ) 1    Ohm 15,47 3,02 0,98 2,16 20   Ohm 18,97 1,57 19,62 1,97 48   Ohm 19,21 1,44 19,71 1,66 100 Ohm 19,19 1,38 19,46 1,48
Tabel 5. Besaran Tegangan dan Arus Pengujian tanpa Baterai dan dengan Baterai pada variasi
Resistor dan Lux =   340 x 100 Resistansi Sistem ( R ) Pengujian tanpa Baterai Pengujian dengan Baterai Tegangan ( V ) Arus ( A ) Tegangan ( V ) Arus ( A ) 1    Ohm 4,15 5,11 14,04 2,53 20   Ohm 19,14 2,10 19,19 1,52 48   Ohm 18,60 1,65 18,71 1,40 100 Ohm 19,48 1,25 18,98 1,32
Tabel 6. Besaran Tegangan dan Arus Pengujian tanpa Baterai dan dengan Baterai pada variasi
Resistor dan Lux =   838 x 100 Resistansi Sistem ( R ) Pengujian tanpa Baterai Pengujian dengan Baterai Tegangan ( V ) Arus ( A ) Tegangan ( V ) Arus ( A ) 1    Ohm 3,17 4,27 15,80 3,77 20   Ohm 18,81 2,03 19,37 1,54 48   Ohm 19,40 1,69 19,55 1,39 100 Ohm 19,78 1,41 19,48 1,33
Tabel 7. Besaran Tegangan dan Arus Pengujian tanpa Baterai dan dengan Baterai pada variasi
Resistor dan Lux =    1030 x 100 Resistansi Sistem ( R ) Pengujian tanpa Baterai Pengujian dengan Baterai Tegangan ( V ) Arus ( A ) Tegangan ( V ) Arus ( A ) 1    Ohm 15,52 2,23 15,66 3,46 20   Ohm 16,62 1,81 19,62 1,41 48   Ohm 17,59 1,50 19,71 1,28 100 Ohm 18,49 1,30 19,46 1,16
3.2. Pembahasan
a. Besar Daya Rata-rata yang dihasilkan oleh Panel Surya
Setelah dilakukan pengambilan data besarnya tegangan dan arus setiap jam selama 3 hari  yang  dimulai  dari  jam  06.00  wib  sampai  dengan  jam  17.00  wibpada  Juli  2015, diperoleh  daya  rata-rata  yang  dihasilkan  panel  surya  yaitu  dengan  menjumlahkan besarnya  daya  dalam  sehari  kemudian  diambil  rata-ratanya  atau  dikalkulasikan  sebagai berikut :
Besarnya daya pada hari pertama 385,88 watt.jam Besarnya daya pada hari  kedua    360.03 watt.jam
Besarnya  daya  pada  hari    ketiga    411,31  watt.jam,  Sehingga  bisa  dirata-ratakan  sebagai berikut = , ,
, = 385,74 watt.jam
Dari  ketiga  hasil  pengujian  diatas  dan  dengan  memperhatikan  (Gambar  7-9)  dapat dinyatakan  bahwa  besarnya  tegangandan  arus  yang  dihasilkan  oleh  solar  sel  akan  naik dan  turun  seiring  dengan  besarnya  intensitas  cahaya  yang  jatuh  keatas  permukaan  solar sel,  dari  hasil  pengujian  juga  didapatkan  data  besaran  dayapuncaknya  yaitu  pada  jam 13.00  WIB.  Dari ketiga hasil pengujian juga didapat  kecenderungan bentuk grafik yang hampir sama.
Data  hasil  pengukuran  dilakukan  selama  tiga  hari  dan  dicatat  1  jam  sekali,  untuk grafik arus, waktu, daya dan tegangan dapat dilihat pada grafik berikut:
Gambar 7. Hubungan Arus terhadap Waktu
Pada  Gambar  7  diatas  nilai  vertical  menunjukan  besarnya  arus  (  I  )  pada  saat pengukuran,  sedangkan  nilai  yang  Horisontal  menunjukan  waktu  penelitian  dimana pengambilan  data  besarnya  arus  yang  mengalir  dimulai  dari  jam  06.00  wib  yang diwakilkan  oleh  angka  1  begitu  seterusnya  sampai  jam  17.00  wib  yang  diwakili  oleh angka  12.  Sedangkan  garis  warna  yang  terjadi  karena  penarikan  garis  dari  tiap  hasil pengambilan  data  menunjukan  karakteristik  nilai  arus  yang  terjadi  saat  pengujian  pada hari  tersebut.  Dimana  terdapat  kenaikan  besarnya  arus  pada  pengujian  hari  ketiga  jam 09.00 wib, hal ini dikarenakan pada saat pengambilan data arus, cuaca pada saat itu cerah dan radiasi matahari tidak terhalang oleh awan.
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 0 2 4 6 8 10 12 14 K u a t A ru s (I ) Waktu (Jam) Hari I Hari II Hari III
Pada  pengujian  besarnya  Tegangan  (Gambar  8)  selama  3  hari  berturut-turut didapatkan kecenderungan besarnya tegangan yang dihasilkan oleh panel surya memiliki kenaikan  besaran  nilai  tegangan  yang  meningkat  cenderung  sama,  kecuali  pada pengukuran ke-8  (  jam  13.00  wib) dimana  terdapat  beda  besarnya  tegangan  yang  terjadi walaupun tidak signifikan.
Gambar 8. Hubungan Tegangan terhadap Waktu
Pada  (gambar  9)  daya  terhadap  waktu  diatas,  besarnya  daya  yang  dihasilkan  oleh panel  surya  cenderung  memiliki  kenaikan  yang  sama  pada  pagi  hari,  pada  siang  hari terjadi  perbedaan  besarnya  daya  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya  karena  terjadi perubahan cuaca yang berbeda sehingga menghasilkan daya yang berbeda pula.
Gambar 9. Hubungan Daya terhadap Waktu 12,6 12,7 12,8 12,9 13 13,1 13,2 13,3 13,4 13,5 13,6 13,7 0 2 4 6 8 10 12 14 T e g a n g a n ( V ) Waktu (Jam) Hari I Hari II Hari III
0 10 20 30 40 50 60 0 2 4 6 8 10 12 14 D a y a ( P ) Waktu (Jam) Hari I Hari II Hari III

## b. Efisiensi Panel Surya
Dari  data  pengukuran  nilai  arus,tegangan  dan  daya  yang  telah  dilakukan  diperoleh data – data yaitu, besarnya nilai titik daya maksimum solar sel (MPP ) sebesar 49,98 watt. Nilai tegangan titik maksimum (  VMPP ) adalah sebesar  13,51 Volt dan besarnya nilai arus  maksimum  (  IMPP  )  adalah  sebesar  3,7  Ampere.  (Quashcning, _ 2004  dalam Yuwono,Budi. 2005)
= ( ! ) x 100 % = ,# , (  , $ %$      # & '( ) = ),) # $, $ x100 %
=        0,3077 =        30,77 %
Sehingga bisa diketahui besarnya efisiensi solar sel adalah sebesar 30,7 %.

## c. Analisis perangkat karakterisasi sel surya
Pengujian ini dilakukan dimana ketinggian sel surya 3,5 meter.  Lux meter diletakan menempel  pada  tiang  sel  surya  sementara  ujung  pendeteksi  cahaya  lux  meter  diletakan didekat sel surya, sementara multimeter digital dan clamps ampere dirangkai seperti pada gambar. Arus rangkaian pendek atau ISC (short circuit current) terjadi pada saat tegangan sel surya sama dengan nol. Besarnya nilai ISC pada pengukuran ini adalah 2,16 Ampere. Tegangan  rangkaian  terbuka  atau  Voc  (open  circuit  voltage)  terjadi  pada  saat  arus  sel surya  sama  dengan  nol.  Besarnya  nilai  Voc  pada  pengujian  ini  adalah18.49  volt.  Pada pengujian ini intensitas cahaya yang mengenai panel adalah pada lux 21900.
Berdasarkan  data  Tabel  4  s/d  7,grafik  dibuat  untuk  menunjukan  hubungan  antara arus dan resistansi. Hanya dengan mengubah besaran resistansi yang dihubungkan dengan sel surya kita akan dapat mengetahui arus yang mengalir dengan lux yang berbeda.
Gambar 10. Hubungan arus - resistansi dan intensitas cahaya , karakterisasi sell  surya tanpa dan dengan beban baterai
0 1 2 3 4 5 6 0 20 40 60 80 100 120 A ru s (A ) Resistor (ohm) Lux 21900 Tnp Btr Lux 34000 Tnp Btr Lux 83800 Tnp Btr
Lux 103000 Tnp Btr Lux 21900 Dg Btr Lux 34000 Dg Btr Lux 83800 Dg Btr
Lux 103000 Dg Btr
Berdasarkan  Gambar  10    kita  dapat  melihat  bahwa  perbedaan  intensitas  cahaya matahari  (fluk)  berbanding  terbalik  dengan  besarnya  arus  yang  terjadi,  ketika  intensitas cahaya  matahari  turun  maka  besarnya  arus  yang  mengalir  justru  nilai  arus  meningkat. Perbedaan  besarnya  arus  terlihat  sekali  pada  nilai  hambatan  kecil  (  1  ohm  )  mendekati tegangan  open  circuit,  dimana  grafiknya  menunjukan  perbedaan  nilai  yang  besar.  Pada resistansi yang sama dengan intensitas cahaya yang berbeda diatas 20 ohm nilai grafiknya menunjukan kecenderungan arus yang stabil.
Sementara pada pengujian perangkat sel surya dengan beban baterai, perubahan nilai resistansi  dari  1  ohm,  20  ohm,  50  ohm,  dan  100  ohm  serta  intensitas  cahaya  yang berubah-ubah  21900,  34000,  83800,  dan  103000  ,  arus  cenderung  turun  stabil  pada pengukuran  lux  219000  ,  sedangkan  pada  pengukuran  Lux  103000,  34000,dan  83800  , Arus  cenderung  memiliki  nilai  yang  berbeda  signifikan  pada  nilai  resistansi  yang  kecil, sedangkan pada nilai resistansi yang besar cenderung berhimpit.
Berdasarkan  data  pada  table  5  s/d  7,  kita  juga  dapat  membuat  grafik  hubungan antara tegangan , resistansi dengan intensitas cahaya matahari yang jatuh pada permukaan sel surya seperti yangditunjukan pada gambar 11.
Dari  grafik  yang  ditunjukan  pada  gambar  tersebut,  garis  vertical  menunjukan besarnya nilai tegangan sedangkan garis horizontal menunjukan besarnya nilai hambatan. Dapat dilihat bahwa besarnya perubahan intensitas cahaya matahari berpengaruh banyak terhadap perubahan  tegangan  saat  pengujian  menggunakan beban  baterai,  besarnya  nilai penurunan  tegangan  berbanding  lurus  dengan  besar  kecilnya  intensitas  cahaya  dan resistansi  pada  pengujian.  Besarnya  tegangan  open  circuit  pada  saat  pengukuran  sekitar dalam kisaran nilai 18,49 volt sampai dengan 19,78 volt.
Sedangkan  apabila  pengujian  karakteristikk  sel  surya  tanpa  beban  baterai  , terlihat pada saat intensitas cahaya matahari tinggi ( 21900 ) dan resistansi kecil (mendekati  tegangan  open  circuit),  besarnya  tegangan  justru  jatuh(menjadi  kecil)  yaitu sebesar  0,98 Volt.
Gambar 11. Hubungan Tegangan -resistansi karakteristik sel surya tanpa dan dengan  beban baterai.
Terdapat  arus  dan  tegangan  yang  terukur  jatuh  bisa  diakibatkan  oleh  intensitas cahaaya  matahari  yang  berubah  secara  tiba-tiba  dan  pengujian  dilakukan  secara  manual sehingga hal ini dapat saja terjadi.
0 5 10 15 20 25 0 20 40 60 80 100 120 T e g a n g a n ( V o lt ) Resistor (ohm) Lux 21900 Tnp Btr Lux 34000 Tnp Btr Lux 83800 Tnp Btr Lux 103000 Tnp Btr Lux 21900 Dg Btr Lux 34000 Dg Btr Lux 83800 Dg Btr Lux 103000 Dg Btr
Untuk  grafik  hubungan  antara  tegangan  dengan  resistansi  sistem  dapat  ditunjukan pada  gambar    yang diperoleh dari  tabel, dari  grafik  tersebut ditunjukan  bahwa pada  saat lux yang sama, perubahan besaran resistor atau hambatan akan berdampak pada arus yang dihasilkan  oleh  sel  surya.  untuk  lux  rata-rata  1030x100,  838x100  dan  340x100  terlihat hampir  berhimpit,  hal  itu  dikarenakan  lux  yang  kecil  akan  berdampak  yang  kecil  pula pada arus sel surya tersebut.
Jika  melihat  penjelasan  grafik  V-  R  sebelumnya  kita  dapat  menarik  kesimpulan dari  grafik,  yaitu  pada  saat  hambatan  resistor  nilainya  melebihi  20  ohm  pada  saat intensitas  cahaya  matahari  berubah-ubah  maka  besarnya  arus  yang  terukur  akan  terlihat hampir  berhimpit.  Sedangkan  ketika  nilai  resistor  yang  digunakan  pada  sistem  berada dibawah  20  Ohm,  perubahan  besar  lux  akan  mempengaruhi  secara  signifikan  terhadap tegangan dan arus  yang dihasilkan. Sehingga dengan kata lain, besarnya hambatan akan mempengaruhi  secara  langsung  perubahan  yang  terjadi  pada  Tegangan  secara  signifikan untuk intensitas yang berbeda. Disamping itu untuk intensitas yang sama,  terlihat bahwa saat  lux  yang  dihasilkan  tinggi  maka  perubahan  tegangan  yang  dipengaruhi  oleh perubahan  resistor.  Namun  saat  lux  nya  rendah  tegangan  tidak  akan  berubah  secara signifikan terhadap perubahan yang terjadi pada hambatan sistem.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  pembahasan  dapat  disimpulkan  hal-hal  sebagai berikut:
1. Efisiensi solar sel yang mampu dicapai pada penelitian ini sebesar 30,7 %
2. Perbedaan intensitas cahaya matahari (fluk) berbanding terbalik dengan besarnya arus yang terjadi lebih terlihat pada pengujian tanpa beban baterai, ketika intensitas cahaya matahari  turun  maka  besarnya  arus  yang  mengalir  justru  nilai  arus  meningkat  pada besaran hambatan rata-rata yang sama.
3.  Besarnya  perubahan  intensitas  cahaya  matahari  rata-arat  berbanding  lurus  terhadap perubahan  tegangan  saat  pengujian  menggunakan  beban  baterai,  tetapi  berbanding terbalik dengan besaran tegangan pada pengujian tanpa beban baterai.
4.  Besarnya hambatan akan mempengaruhi secara langsung perubahan yang terjadi pada Tegangan  secara  signifikan  untuk  intensitas  yang  berbeda.  Disamping  itu  untuk intensitas  yang  sama,  terlihat  bahwa  saat  lux  yang  dihasilkan  tinggi  maka  perubahan tegangan  yang  dipengaruhi  oleh  perubahan  resistor.  Namun  saat  lux-nya  rendah tegangan  tidak  akan  berubah  secara  signifikan  terhadap  perubahan  yang  terjadi  pada hambatan sistem.

## B. Saran
1.  Efisisensi  solar  sel  yang  bisa  dicapai  pada  penelitian  ini  masih  rendah  sehingga pengaruh flux matahari terhadap pembangkitan daya listrik pada beban resistensi yang bervariasi  tidak  begitu  terlihat  terutama  pada  pengujian  yang  menggunakan  beban baterai.
2.  Rendahnya  efisiensi  tersebut  disebabkan  oleh karakteristik  pembangkitan daya  harian solar  sel  tidak  ideal  sehingga  perlu  alat  tambahan  sehingga  pengkonvesian  tenaga matahari menjadi listrik oleh solar sel bisa optimum.

## DAFTAR PUSTAKA
Heri,Junial.2010. “Pengujian Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Solar Cell Kapasitas 50WP”. Tersedia di http://download.portalgaruda.org/article.php?article=116861&val=5335 [diakses 10-06-2015]
Wirawan,IKG. 2008. “Kolektor Surya Jenis Sirkular dengan memanfaatkan neon bekas sebagai kaca penutup”. Jurnal Imiah Teknik Mesin Cakram, 02(2):124-124-127.
Yuwono,Budi.  2005.  “Optimalisasi  Panel  Sel  Surya  dengan  Menggunakan  Sistem
Pelacak Berbasis Mikrokontroler AT89C51”. Tersedia di http://eprints.uns.ac.id/4138/1/61511306200908101.pdf [diakses 19-06-15]