© 2023 Segala bentuk plagiarisme dan penyalahgunaan hak kekayaan intelektual akibat diterbitkannya paper pengabdian masyarakat ini sepenuhnya menjadi tanggung jawab penulis.

## PEMBUATAN DAN PEMASANGAN PEMBANGKIT LISTRIK
TENAGA SURYA BAGI MASYARAKAT

## SEKITAR POLITEKNIK PERKERETAAPIAN INDONESIA MADIUN
Arief Darmawan 1 , Akhwan 2 , Hana Wardani Puruhita 3
1)2)3) Teknologi Bangunan dan Jalur Perkeretaapian, Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun
Article history Received   :  14 Oktober 2022 Revised      :   07 April  2023 Accepted  :  17 April 2023
Email : arief@ppi.ac.id

## Abstraksi
Pelaksanaan  Pengabdian  kepada  Masyarakat  di  sekitar  Politeknik Perkeretaapian  Indonesia  Madiun  dengan  judul “ Pembuatan  dan Pemasangan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  bagi  masyarakat  sekitar Politeknik  Perkeretaapian  Indonesia  Madiun” bertujuan  untuk  Membuat, merakit,  dan  memasang  pembangkit  listrik  tenaga  surya  dengan  panel supaya  objek  pengabdian  masyarakat  tidak  mengalami  kesulitan  dalam melakukan  aktivitas  sehari-hari  sebagai  penjual  warung  makan  kecil,  serta menghemat energi. Pada kegiatan ini diharapkan supaya objek pengabdian masyarakat  (yaitu  pemilik  warung  makan-Bu  Legi)  dapat  dengan  mudah menyalakan  listrik  sebagai  penerang  warung.  Dalam  pelaksanaan pengabdian kepada masyarakat, tim terlebih dahulu survei lokasi yang akan dituju,  kemudian  memberikan  surat  ijin  resmi.  Sebelumnya,  seluruh  tim menyiapkan bahan  dan  materi yang akan dirakit dan dipasang. Pada saat pelaksanaan, tim langsung memasang hasil rakit panel surya di sebelah utara warung.  Kegiatan  pembuatan  dan  pemasangan  pembangkit  listrik  tenaga surya  berjalan  dengan  lancar,  berhasil,  serta  seluruh  tim  dan  objek pengabdian masyarakat datang dan memberikan apresiasi.
Kata kunci: pembangkit listrik tenaga surya, panel surya, hemat energi listrik

## Abstract
Implementation  "Manufacture  and  Installation  of  Solar  Power  for  the community  around  the  Madiun  Indonesian  Railways  Polytechnic"  aims  to make, assemble, and install solar power plants with panels so that the object of  community  service  does  not  experience  difficulties  in  carry  out  daily activities  as  a  seller of  small  food  stalls, and  save  energy. In  this  activity  it  is hoped that the object of community service (namely the owner of the food stall-Bu  Legi)  can  easily  turn  on  the  electricity  as  a  stall  light. In  carrying  out community service, the team first surveys the location to be addressed, then gives  an  official  permit.  Previously,  the  entire  team  prepared  materials  and materials to be assembled and installed. At the time of implementation, the team immediately installed the solar panel raft to the north of the shop. The activity  of  making  and  installing  a  solar  power  plant  went  smoothly,  was successful,  and  the  entire  community  service  team  and  object  came  and gave their appreciation.
Keywords: solar power plants, solar panels, saving electricity
© 2023 Some rights reserved

## PENDAHULUAN
Pembangkit  listrik  tenaga  surya merupakan  proses  pengubahan  energi  listrik  dari  energi  matahari  menjadi energi  listrik,  yang  dapat  dilakukan  secara  langsung  dengan  memanfaatkan  energi  matahari  (mengubah energi  matahari  secara  langsung  menjadi  listrik  menggunakan  efek  fotolistrik)  dan  secara  tidak  langsung dengan  memusatkan  energi  matahari.  Menggunakan  hukum  kekekalan  energi  untuk  mengubah  energi cahaya menjadi listrik, para peneliti mengembangkan inovasi panel surya, yaitu perangkat yang terdiri dari sel surya yang mampu mengubah cahaya menjadi listrik. Panel surya tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca yang berbahaya dan karenanya tidak mempengaruhi efek perubahan iklim. Berbagai  upaya  dilakukan  di  Indonesia  untuk  menemukan  energi  baru  dalam  penggunaan  energi  listrik terbarukan, salah satunya adalah penggunaan energi matahari dalam pembangkitan listrik dari panel surya. Modul surya adalah kumpulan sel surya yang fungsinya untuk menyerap sinar matahari, terdiri dari berbagai komponen fotovoltaik dan lapisan silikon, yang merupakan strip konduktif semikonduktor, logam, non-reflektif dan  logam  yang  disusun  untuk  menyerap  sinar  matahari  secara  efisien.  Semakin  banyak  sel  surya  yang digunakan, semakin banyak pula energi matahari yang diubah menjadi energi listrik.
Di  kota  Madiun,  belum  semua  masyarakat  tanggap  akan  teknologi  terbarukan,  termasuk  teknologi pembangkit listrik tenaga surya. Bahkan terdapat beberapa masyarakat yang masih sulit dalam memperoleh energi cahaya, salah satunya adalah warung yang berada di sekitar lokasi Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun. Setiap persiapan pembukaan warung yang dilaksanakan pada petang  hari, masih menggunakan cahaya  konvensional.  Untuk  itu  perlu  dilakukan  pengabdian  kepada  masyarakat  mengenai  pembuatan, perakitan, dan pemasangan panel surya di warung tersebut sebagai bentuk perhatian dan penerapan sistem teknologi pembangkit listrik tenaga surya.
Tujuan kegiatan pengabdian kepada masyarakat:
1. Menganalisis kondisi dan permasalahan pencahayaan warung sekitar PPI Madiun;
2. Mendapatkan  solusi  yang  dapat  dilakukan  dalam  memberikan  pencahayaan  yang  tepat  bagi  warung sekitar PPI Madiun;
3. Menentukan cara/langkah dalam memberikan pencahayaan yang tepat bagi warung sekitar PPI Madiun;
4. Memperoleh hasil solusi permasalahan pencahayaan yang tepat bagi warung sekitar PPI Madiun.

## TINJAUAN PUSTAKA

## 1. Pengertian Panel Surya
Dilihat  dari  Wikipedia,  panel  surya  adalah  perangkat  yang  terdiri  dari  sel  surya  yang  terbuat  dari  bahan semikonduktor dan mengubah energi matahari menjadi energi listrik. Prinsip pengoperasiannya berdasarkan pertemuan semikonduktor tipe P dan N. Modul surya terdiri dari modul surya yang dihubungkan secara seri atau paralel  tergantung  kebutuhan  daya  listrik.  Pemasangan  panel  surya  di  bangunan  komersial  atau  komersial ditentukan oleh praktik penggunaan sistem kelistrikan yang menggunakan energi matahari. Panel surya hanya menghasilkan arus searah. Untuk mengisi konsumsi listrik konsumen energi listrik, diperlukan pengubah dari arus searah  ke  arus  bolak-balik.  Ruang  untuk  panel  surya  merupakan  salah  satu  pertimbangan  terpenting  saat mengoptimalkan sistem kelistrikan yang menggunakan energi dasar berupa energi matahari. Umur rata-rata panel surya adalah 30 tahun.
Modul  panel  surya  terbuat  dari  bahan  silikon.  Isi  sel  silikon  adalah  monoatomik  (monokristalin),  bikristalin (polikristalin) atau amorf (amorf dan hanya terjadi sebagai lapisan tipis pada silikon). Selain silikon, beberapa modul  panel  surya  terbuat  dari  bahan  seperti  kadmium  telluride  atau  tembaga  indium  gallium  selenide. Beberapa  jenis  panel  surya  menggabungkan  ketiga  jenis  bahan  tersebut.  Pembuatan  panel  surya menggunakan  laser  dioda  yang  dipompa  untuk  menulis  sambungan  sirkuit  listrik  dan  pola  isolasi.  Panjang gelombang yang dibutuhkan untuk menulis adalah 1064 nanometer.
Panel surya mulai bekerja berdasarkan prinsip gaya gerak listrik yang ada dalam sel surya. Gaya gerak listrik dimulai ketika foton sinar matahari mengenai panel surya. Sehingga  elektron yang bermuatan listrik negatif mengalami  pelepasan  dari  atom.  Elektron  yang  dilepaskan  mengalir  melalui  bahan  semikonduktor  dan menciptakan arus listrik. Muatan listrik positif, yang dikenal sebagai "lubang", mengalir berlawanan arah dengan muatan listrik negatif. Sumber arus searah dibuat dengan menghubungkan beberapa panel surya. Kolektor surya mendapatkan energinya dari energi matahari.
Kinerja panel surya adalah radiasi, desain dan suhu radiasi. Salah satu faktor penentu kinerja panel surya adalah kondisi radiasi matahari. Kinerja panel surya ini dikontrol secara elektrik oleh dua jenis besaran listrik, yaitu arus listrik  dan  tegangan  listrik.  Panel  surya  menghasilkan  jumlah  listrik  yang  cenderung  menurun  ketika  radiasi berkurang.  Mode  ini  menghasilkan  tegangan  listrik  dengan  fluktuasi  yang  sangat  kecil.  Radiasi  tidak mempengaruhi modul surya secara signifikan selama tingkat radiasi masih dalam batas normal. Konversi energi modul surya memiliki nilai yang sama pada kondisi tersebut. Faktor lain yang mempengaruhi kinerja panel surya adalah  suhu  panel  surya.  Nilai  suhu  modul  surya  berbanding  terbalik  dengan  nilai  tegangan  listrik  yang dihasilkan oleh modul surya. Pada saat yang sama, nilai arus listrik yang dihasilkan tetap sama. Pada keadaan ini, penurunan nilai tegangan listrik panel surya berarti penurunan nilai daya listrik yang dihasilkan oleh panel surya.
Kinerja panel surya tercermin dalam desainnya. Lapisan permukaan modul surya harus dibuat lebih tebal dari nilai optimal untuk mengurangi resistansi penampang, yang dapat menurunkan nilai efisiensi energi susunan sel surya. Panel surya memerlukan kondisi tertentu dan persyaratan suhu radiasi untuk mempertahankan aktivitas produksi, yang berkisar antara 32o hingga 68o Fahrenheit. Nilai ini tidak tercapai ketika matahari sejajar dengan sumbu  vektor  rotasi.  Dalam  kondisi  tersebut,  suhu  pancaran  sangat  panas  dan  bisa  mencapai  nilai  176° Fahrenheit. Di permukaan bumi yang memiliki ketinggian lebih rendah, suhunya lebih meningkat akibat radiasi elektromagnetik bumi.

## 2. Kelemahan dan kelebihan Panel Surya
Melalui redaksi haloedukasi, ada beberapa kelemahan dan kelebihan penggunaan panel surya, yaitu:

## Kelebihan:
a. Energi tidak terbatas
Energi matahari di Indonesia  didapatkan antara pukul 6 pagi sampai jam 6 sore merupakan salah satu sumber daya alam yang tidak terbatas dan tak terhingga nilainya.
b. Mudah dan Efisien
Sudah banyak kalangan masyarakat Indonesia yang paham akan kemajuan teknologi dalam pembuatan panel surya. Setelah diperhitungkan, harga panel surya terhitung relatif murah karena daya tahan panel surya kurang lebih 20 tahun.
c. Ramah Lingkungan
Panel  surya  tidak  mengeluarkan  gas  berbahaya  seperti  karbon  dioksida  dan  karenanya  tidak menyebabkan pemanasan global karena terbuat dari sumber daya alam terbesar di bumi, matahari. Kekurangan:
a. Harga dasar Mahal
Untuk  kebutuhan  rumah  pribadi,  dibutuhkan  sekitar  160  juta  hingga  210  juta  rupiah  sehingga  tergolong besar  untuk  sebuah  energi  listrik,  namun  perlu  juga  dilihat  dari  segi  manfaat  dan  waktu  yang  dapat dipergunakan sampai puluhan tahun.
b. Terdapat bahan material tidak ramah lingkungan Ada beberapa material dalam panel surya yang masih menggunakan material silicon.
c. Terdapat proses daur ulang
Panel surya tidak dapat didaur ulang secara sembarangan, namun ada perangkat lain yang dapat didaur ulang  yang  harus  sangat  berhati-hati  dalam  proses  ini,  karena  dapat  mencemari  lingkungan  karena berbagai bahan yang dapat menjadi sumber polusi buruk seperti menyebabkan efek rumah kaca.

## 3. Material Panel Surya
Di halaman web gesainstech menyebutkan bahwa ada bagian-bagian penting dari material panel surya, yaitu adanya bingkai, kaca pelindung, EVA, Sel surya, Back Sheet, dan junction box, dapat dilihat pada gambar 1:
Gambar 1 Bagian-bagian Panel Surya
a. Bingkai Alumunium
Bingkai panel surya melindungi tepi laminasi dan berfungsi sebagai bingkai panel surya. Bahan rangkanya adalah aluminium, sehingga ringan namun tetap mampu menahan angin kencang, benturan atau potensi gesekan. Selain itu, rangka harus memiliki struktur yang stabil agar stabil saat dipasang di tempat.
b. Kaca Pelindung
Kaca pelindung atau tempered glass memiliki 2 sisi yaitu depan dan belakang. Pelat kaca di bagian depan melindungi sel surya dari cuaca dan efek hujan es atau rudal. Bagian belakang kaca memiliki lapisan anti- reflektif yang mengurangi kehilangan dan meningkatkan transmisi cahaya.
c. Enkapsulasi-EVA
Enkapsulasi  adalah  bahan  pelapis.  EVA  adalah  singkatan  dari  "Ethylene  Vinyl  Acetate",  lapisan  polimer mirip plastik yang sangat transparan yang dirancang khusus untuk membungkus sel dan menahannya di tempatnya  selama  pembuatan.  Bahan  EVA  harus  tahan  lama,  tahan  terhadap  suhu  dan  kelembapan ekstrem.  Bahan  EVA  harus  tahan  lama  mencegah  penetrasi  kelembaban  dan  kotoran.  Laminasi  harus dilakukan pada kedua sisi sel surya untuk memastikan penyerapan goncangan, melindungi sel surya dan menghubungkan kabel dari getaran dan dampak buruk lainnya dari benturan.
d. Sel Surya
Sel surya (fotosel) merupakan bagian terpenting dari panel surya karena di sinilah energi sinar matahari diubah menjadi energi listrik atau disebut dengan proses fotovoltaik.
e. Back Sheet
Back sheet adalah lapisan belakang panel surya yang memberikan perlindungan mekanis dan insulasi listrik dan  terbuat  dari  berbagai  polimer  atau  plastik  termasuk  PP,  PET,  dan  PVF  yang  memberikan  berbagai tingkat perlindungan, ketahanan panas, dan ketahanan UV jangka panjang. . Tergantung pabrikan dan modulnya, pelat belakang biasanya berwarna putih, bening, atau hitam.
f. Junction Box Junction  box berfungsi  untuk  menyembunyikan  sekumpulan  kabel  jaringan  agar  terlihat  lebih  rapi, mencegah korsleting, karat, atau masalah kabel lainnya.

## METODE PELAKSANAAN
Pengabdian kepada Masyarakat dengan judul “ Pembuatan dan Pemasangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya bagi masyarakat sekitar Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun ” yaitu material panel surta yang dilakukan di Jalan Tirta Kota Madiun yaitu  warung  makan sekitar kampus Politeknik Perkeretaapian Indonesia dengan nama  pemilik  Ibu  Legi.  Model  yang  digunakan  dalam  pembuatan  dan  pemasangan  panel  surya    adalah konsep perencanaan desain, perakitan, dan pemasangan panel surya. Strategi untuk mencapai tujuan dari pengabdian  kepada  masyarakat  adalah  melaksanakan  pembuatan  dan  pemasangan  panel  surya  yang tepat, berfungsi dengan baik, dan memberikan manfaat sepenuhnya bagi pencahayaan warung, Tahapan Pengabdian kepada Masyarakat:
1. Menyusun proposal pengabdian kepada masyarakat Penyusunan proposal dilaksanakan  selama kurang lebih 1 bulan dengan  menyiapkan latar belakang, rumusan dan tujuan pelaksanaan, tinjauan Pustaka, dan metode/Langkah yang dapat dilakukan dalam pelaksanaannya.
2. Melakukan survei lokasi Pengabdian kepada Masyarakat Survei dilaksanakan dan ditujukan kepada masyarakat sekitar Politeknik Perkeretaapian Indonesia yang benar-menar  membutuhkan  bantuan  dalam  penerangan  listrik  melalui  pemasangan  panel  surya, sehingga  bantuan  tepat  sasaran  dan  dapat  dimanfaatkan  dengan  maksimal,  bukan  hanya  untuk kepentingan pribadi, namun juga untuk pelayanan umum kepada masyarakat.
3. Memberikan surat ijin resmi dari pimpinan PPI Madiun Menyampaikan surat ijin resmi kepada pribadi yang mendapatkan bantuan pemasangan panel surya sebagai bentuk pengabdian kepada masyarakat.
4. Memberikan  informasi/sosialisasi  kepada  warga  tentang  pemanfaatan  teknologi  tenaga  surya  sebagai sumber listrik baru pengganti sumber listrik PLN dan bagaimana implementasinya di kehidupan sehari-hari. Warga  yang  dimaksud  adalah  masyarakat  yang  berada  di  sekitar  kampus  Politeknik  Perkeretaapian Indonesia Madiun dengan tujuan supaya ilmu pengetahuan teknologi panel surya dapat dipahami oleh masyarakat secara luas, sehingga penerapan teknologi panel surya dapat dikembangkan di Indonesia secara merata.
5. Menyiapkan bahan dan materi panel surya Bahan dan materi panel surya diperoleh dari berbagai referensi, dalam hal ini melalui jejaring internet.
6. Menyiapkan sumber daya manusia yang akan berkontribusi terhadap pemasangan Sumber daya manusia yang merencanakan, merakit, dan memasang panel surya adalah tenaga yang ahli  di  bidangnya,  yaitu  dosen-dosen  teknologi  elektro  perkeretaapian  PPI  Madiun,  dosen  teknologi bangunan dan jalur perkeretaapian PPI Madiun, serta tenaga kerja yang ahli di bidang panel surya di lokasi workshop kampus PPI Madiun.
7. Melakukan perakitan panel surya Perakitan panel surya dilakukan di workshop kampus PPI Madiun.
8. Melakukan pembuatan rangkaian panel surya Penggabungan rangkaian panel surya dilakukan di workshop kampus PPI Madiun.
9. Melakukan pemasangan panel surya di lokasi Pemasangan  panel  surya  dilakukan  oleh  seluruh  SDM  dan  dilaksanakan  langsung  di  lokasi  hasil  survei pengabdian masyarakat.
10. Melakukan pengarahan melalui edukasi singkat mengenai operasional dan pemeliharaan panel surya di lokasi Pengarahan dilakukan kepada penerima hasil survei pengabdian masyarakat supaya dapat memahami cara kerja, fungsi, tujuan, serta penggunaan panel surya yang akan dipasang.
11. Mensosialisasikan kegiatan pengabdian kepada masyarakat tahap berikutnya.
Melakukan monitoring dan sosialisasi berkelanjutan mengenai pemasangan panel surya, kondisi eksisting, dan pengalaman penerima hasil survei pengabdian masyarakat terkait pemasangan panel surya yang telah dilaksanakan dan digunakan.
12. Melakukan evaluasi kegiatan dan menyusun laporan pengabdian kepada masyarakat. Setelah  monitoring  dan  sosialisasi  dilakukan,  maka  dapat  ditarik  kesimpulan  dan  mengevaluasi  atas kegiatan pengabdian kepada masyarakat, kemudian Menyusun laporan kegiatan sesuai dengan kondisi dan kenyataan, supaya dapat dipertanggungjawabkan dengan bijaksana.

## PEMBAHASAN 1. Pelaksana
Daftar  nama  pelaksana  pengabdian  kepada  masyarakat  mengenai “ Pembuatan  dan  Pemasangan Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  bagi  masyarakat  sekitar  Politeknik  Perkeretaapian  Indonesia  Madiun” dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1 Nama pelaksana pengabdian kepada masyarakat No Nama Jabatan 1 Arief Darmawan, M.M. Konseptor dan Pelaksana 2 Ir. Akhwan, M.Pd Pelaksana 3 Hana Wardani Puruhita, S.T, M.T Pelaksana 2. Tempat, Jadwal, Lokasi, dan Peserta Kegiatan Pembuatan Panel Surya : Perakitan dan Penyusunan Bulan : Oktober 2022 Jumlah peserta : 10 Orang Pemasangan Panel Surya  : di lokasi warung Hari, tanggal : Kamis, 1 September 2022 Pukul : 15.00-17.50 WIB Jumlah peserta : 20 Orang 3. Lokasi Kegiatan Lokasi : Jalan Tirta Raya, Kota Madiun

## DOKUMENTASI KEGIATAN
Dokumentasi kegiatan persiapan dan pengukuran panel surya dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1 Persiapan dan Pengukuran Panel Surya
Dokumentasi kegiatan pemasangan panel surya dapat dilihat pada gambar 2 sampai 5.

## Gambar 3
Gambar 4

## Gambar 5
Gambar 2 sampai 5 Pemasangan Panel Surya

## KESIMPULAN
Kesimpulan yang diperoleh dari pelaksanaan pengabdian  kepada masyarakat mengenai Pembuatan dan Pemasangan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  bagi  masyarakat  sekitar  Politeknik  Perkeretaapian  Indonesia Madiun adalah sebagai berikut:
1. Kondisi dan permasalahan warung makan Bu Legi adalah pencahayaan. Belum ada energi listri yang tersalur, sehingga dibutuhkan alat bantuan untuk menerangi warung. Dalam keseharian,  warung  Bu  Legi  mendapat  menerangan  dari  alat  bantu  penerangan  konvensional  yaitu petromax,  sehingga  dalam  penyajian  pelanggan,  hanya  mendapat  sedikit  pencahayaan,  apalagi  di dapur sangat minim cahaya pada saat petang hari.
2. Pelaksanaan pengabdian kepada masyarakat telah tepat sasaran dan sangat berguna bagi masyarakat, karena merupakan solusi dalam memberikan pencahayaan yang tepat bagi warung makan Bu Legi.
3. Mempermudah pemilik warung makan Bu Legi dalam memulai aktivitas memasak dan buka warung.

## DAFTAR PUSTAKA
Aini, Nur. (2022). Kelebihan dan Kekurangan Panel Surya. Redaksi Haloedukasi (https://haloedukasi.com/kelebihan-dan-kekurangan-panel-surya, diakses pada 8 September 2022). Amien Rahardjo, Herlina dan Husni Safruddin. (2008). " Optimalisasi Pemanfaatan  Sel Surya Pada Bangunan Komersial Secara Terintegrasi Sebagai Bangunan Hemat Energi ", Lampung, Universitas Lampung. Cakrawala. (2021). Panel Surya dan Bagian-bagiannya. Gesainstech (https://www.gesainstech.com/2021/09/bagian-bagian-utama-panel-surya.html, diakses pada 8
September 2022).
Google maps, Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun (https://www.google.co.id/maps/ lokasi PPI Madiun pada 6 September 2022).
Teknik  Elektro  UMY.  (2021).  System  kerja  panel  surya.  (https://elektro.umy.ac.id/apa-dan-bagaimana-sistem- kerja-panel-surya/, diakses pada 8 September 2022). Umsu Repository. (2022). Daya Energi Listrik
(http://repository.umsu.ac.id/bitstream/handle/123456789/19912/Skripsi_Fajar%20Yusuf.pdf?sequence=1, diakses pada 8 September 2022).
Wikipedia, panel surya (https://id.wikipedia.org/wiki/Panel_surya pada 6 September 2022).