RHEINA AURELY SHAVIRA – 01111640000083 – Sel Surya 1 Abstrak—Praktikum Sel Surya pada kali ini bertujuan untuk memahami prinsip kerja sel surya, mengetahui pengaruh hubungan rangkaian seri dan parallel terhadap efisiensi sel surya serta mengetahui pengaruh panjang gelombang cahaya terhadap efisiensi sel surya. Prinsip dari praktikum ini adalah prinsip fotovoltaik pada p-n junction dan Hukum Kirchoff. Adapun langkah kerja yang telah dilakukan antara lain alat dirangkai sedemikian rupa dengan beberapa jenis variasi, kemudian arus dan tegangan pada rangkaian seri-parallel diukur. Hasil yang diperoleh dari praktikum pada kali ini adalah besar tegangan dan arus listrik pada waktu tertentu yang kemudian didapat bahwa rata-rata daya solar cell yang disusun secara seri dan parallel berturut-turut adalah sebesar 0.035mW dan 0.00182mW (variasi 0cm), 0.14508mW dan 0.00312mW (variasi 10cm), 0.46515mW dan 0.00385mW (variasi 15cm) serta 0.85mW dan 0.00402mW (veriasi 25cm). Kesimpulan yang dapat ditarik dari percobaan ini adalah modul surya yang diletakan dengan sudut lebih basar (lebih tinggi) dan disusun secara seri menghasilkan daya yang lebih besar, serta panjang gelombang datang yang lebih rendah (kuning) menghasilkan efisiansi yang lebih besar ketimbang panjang gelombang yang lebih besar (merah). Kata Kunci— Daya pada sel surya, Fotovoltaik, Hukum Kirtchoff, p-n junctiom dan Sel Surya. I. PENDAHULUAN ALAM alam kehidupan sehari-hari, saat ini manusia tidak bisa terlepas dari kebutuhan akah energi listrik. Sayangnya, sumber energi yang banyak digunakan pada saat ini merupakan sumber energi yang berasal dari bahan fosil. Fosil membutuhkan waktu yang lama dalam pembentukannya sehingga dapat menyebabkan ketersediaannya terbatas jika terus menerus digunakan. Selain itu pula, polusi yang dihasilkan pun sangat mengganggu karena mencemari lingkungan. Maka dari itu, sumber energi alternatif sangat dibutuhkan untuk menggantikan penggunaan sumber energi fosil. Salah satu sumber energi yang melimpah adalah energi dari sinar matahari. Pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi pada saat ini sudah cukup berkembang sejak adanya sel surya. Sel surya sendiri merupakan suatu perangkat yang mampu mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan bahan semikonduktor. Sel surya menggunakan prinsip fotovoltaik, yaitu adanya energi foton pada panjang gelombang tertentu yang akan mengeksitasi sebagian electron pada suatu material kepita energi yang lebih luar. Sel Surya terdiri dari dua buah wilayah besar yang sering dikenal dengan nama p-n junction. Wilayah ini merupakan wilayah yang mampu mengubah energi cahaya dengan intensitas tertentu menjadi perubahan tegangan pada outputnya. Dengan sifat yang dimiliki oleh sel surya ini, maka sel surya merupakan pembangkit listrik yang mampu mengkonversi sinar matahari menjadi arus listrik yang dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Di dalam subkulit atom penyusunnya, terdapat orbital yang merupakan tempat pasangan electron ditemukan. Perpindahaan electron dari tingkat energi rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi dengan menyerap energi disebut eksitasi electron[2]. Jenis-jenis bahan berdasarkan tingkat konduktivitasnya dibedakan menjadi tiga, yaitu bahan konduktor, semikonduktor dan isolator [1]. Konduktivitas bahan ditentukan berdasarkan jarak antara pita valensi dan pita konduksi bahan. Semakin dekat jarak antara pita konduksi dengan pita valensi maka bahan semakin bersifat konduktif [2]. Besar energi minimum yang harus diperlukan suatu electron untuk menyebrang dari pita konduksi ke pita valensi disebut energi gap. Sedangkan energi fermi merupakan energi maksimum yang di miliki oleh elektron-elektron pada permukaan semikonduktor untuk dapat menyebrang ke pita konduksi yang besarnya bergantung pada jenis bahan dan besar energi yang diterima. Semikonduktor adalah jenis bahan yang memiliki konduktivitas listrik yang cukup tinggi dan berada di antara konduktivitas bahan konduktor dan bahan isolator. Umumnya berkisar antara 10 -6 sampai dengan 10 -14 (Ω.m) -1 . Semikonduktor dapat bersifat konduktor maupun isolator pada keadaan tertentu, misalnya bila pada keadaan temperature tinggi ia akan bersifat konduktif [1]. Bahan semikonduktor yang sering dijumpai di dalam dunia elektronika adalah semikonduktor berbahan silicon (Si) dan germanium (Ge). Keduanya terletak pada kolom keempat dalam tabel periodic dan mempunyai electron valensi empat. Terdapat 2 jenis bahan semikonduktor yaitu semikonduktor intrinsic (murni) dan semikonduktor ekstrinsik (tidak murni). Semikonduktor ekstrinsik memiliki 2 tipe, yaitu semikonduktor tipe-N dan semikonduktor tipe-P [3]. Semikonduktor intrinsic merupakan semikonduktor murni tanpa terdapat bahan pengotor didalamnya. Silikon murni dan Germanium murni merupakan contoh yang paling umum dikenal dari bahan semikonduktor intrinsic karena sering digunakan untuk pembuatan transistor dan diode. Pada semikonduktor intrinsic, jumlah electron dalam pita konduksi sama dengan jumlah lubang pada pita valensi yang menyebabkan muatan listrik keseluruhan atomnya bersifat neutral. Semikonduktor intrinsic sering pula disebut SEL SURYA (SOLAR CELL) Rheina Aurely Shavira, Syaiful Anwar, dan Dr. Zainal Arifin, M.Si Departemen Fisika, Fakultas Ilmu Alam (FIA), Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: aslab@fisika.its.ac.id D