Dilihat: 0 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 10-06-2025 Asal: Lokasi
Pembuatan panel surya adalah kunci energi terbarukan, yang mengubah cara kita menggunakan sinar matahari. Saat ini, tenaga surya menyediakan energi untuk lebih dari 4,7 juta rumah di AS. Pada tahun 2022, tenaga surya menyumbang 15,9% dari listrik terbarukan, naik dari 13,5% pada tahun 2021. California memimpin dalam hal ini, menunjukkan bagaimana tenaga surya dapat mengubah energi di seluruh dunia.
Mempelajari cara kerja pembuatan panel surya membantu Anda memahami energi bersih ini. Setiap panel menggunakan bahan khusus dan desain yang cermat untuk mengubah sinar matahari menjadi energi. Dengan mengetahui proses ini, Anda melihat bagaimana tenaga surya mendukung masa depan yang lebih ramah lingkungan.
Panel surya penting untuk energi bersih, memberi daya pada banyak rumah, dan menghasilkan banyak listrik.
Mempelajari material seperti silikon dan kaca menunjukkan bagaimana material tersebut membantu menghasilkan energi ramah lingkungan.
Pembuatan panel surya memiliki banyak tahapan, mulai dari membentuk silikon hingga merakit panel, agar kuat dan berfungsi dengan baik.
Memeriksa kualitas sangat penting, dengan pengujian yang memastikan panel berfungsi dalam segala jenis cuaca.
Teknologi dan mesin baru menjadikan panel surya lebih baik dan lebih murah, membantu kita menggunakan energi yang bermanfaat bagi planet ini.
Panel surya membutuhkan bahan khusus untuk mengubah sinar matahari menjadi energi. Setiap material mempunyai tugas untuk membuat panel berfungsi dengan baik dan bertahan lama. Mari kita lihat bahan utama dan khusus yang digunakan dalam sistem energi ini.
Panel surya dimulai dengan bahan dasar. Ini adalah bagian penting yang membantu panel mengumpulkan sinar matahari dan menghasilkan listrik.
Silikon : Silikon adalah bagian terpenting dari panel surya. Ia bekerja sebagai semikonduktor, menyerap sinar matahari untuk menghasilkan listrik. Produsen memotong silikon menjadi potongan-potongan tipis yang disebut wafer, yang merupakan jantung dari sel surya. Ini populer karena umum dan berfungsi dengan baik.
Kaca : Lapisan kaca menjaga sel surya aman dari kerusakan. Ini juga memungkinkan sinar matahari melewatinya. Kaca tempered kuat dan tahan terhadap cuaca buruk seperti hujan es atau angin.
Aluminium : Rangka aluminium menyatukan panel. Ringan namun kuat, membuatnya mudah dipasang dan mampu menangani kondisi luar ruangan.
EVA (Ethylene Vinyl Acetate) : EVA adalah bahan bening yang membungkus sel surya. Ini melindungi mereka dari air dan stres sekaligus menjaga mereka tetap di tempatnya.
Backsheet : Backsheet adalah lapisan paling bawah panel. Ini melindungi bagian dalam dari sinar matahari, air, dan kerusakan lainnya, membantu panel bertahan lebih lama.
Selain bahan utama, panel surya juga menggunakan bahan khusus agar bekerja lebih baik dan mengikuti perkembangan teknologi baru. Bahan-bahan ini membantu membuat panel lebih kuat.
Polisilikon : Polisilikon adalah bentuk silikon murni yang digunakan dalam sel surya. Sekitar 90% darinya digunakan dalam produksi, dengan pabrik menghasilkan 122.000 hingga 128.000 ton setiap bulannya. Ini adalah kunci untuk wafer tenaga surya berkualitas tinggi.
Sel PERC : Sel PERC adalah sel surya canggih yang menyerap lebih banyak cahaya. Pabrik menghasilkan 48 gigawatt (GW) sel ini setiap bulannya, menggunakan 70% kapasitasnya. Mereka sangat efisien dan banyak digunakan.
Sel Tipe N : Sel tipe N adalah jenis sel surya yang lebih baru. Pabrik ini menghasilkan 10-12 GW setiap bulannya dan bertahan lebih lama dibandingkan tipe lama.
Pelapis Khusus : Pelapis khusus pada kaca mengurangi pantulan sinar matahari. Hal ini membantu lebih banyak sinar matahari mencapai sel, membuat panel lebih efisien.
Modul Tingkat Lanjut : Produsen terkemuka menggunakan 82% kapasitas mereka untuk membuat modul surya canggih sebesar 46 GW setiap tahunnya. Panel ini menggunakan material dan desain terbaru untuk menghasilkan lebih banyak energi.
Dengan memadukan bahan dasar dan khusus, panel surya terus berkembang. Mengetahui kandungannya akan membantu Anda memahami bagaimana hal tersebut mendukung energi bersih. Anda dapat memeriksanya bahan utama dalam pembuatan panel surya dapatkan informasi lebih lanjut.
Panel surya memiliki bagian-bagian penting yang bekerja sama menghasilkan energi. Masing-masing bagian mempunyai tugas untuk menjaga agar panel dapat bekerja dengan baik dan bertahan lama. Berikut bagian utamanya:
Sel Surya : Ini adalah bagian terpenting dari panel. Mereka menyerap sinar matahari dan mengubahnya menjadi listrik arus searah (DC). Dua jenis utama adalah Monocrystalline dan Polycrystalline , yang berbeda dalam cara pembuatannya dan seberapa baik kerjanya.
Lapisan Kaca : Lapisan ini menjaga sel surya aman dari kerusakan. Ini juga memungkinkan sinar matahari melewatinya. Kaca tempered kuat dan tahan terhadap cuaca buruk.
Bingkai : Bingkai, biasanya terbuat dari aluminium, menyatukan panel. Ini memberi dukungan dan membuat pemasangan panel lebih mudah.
Lembar Belakang : Ini adalah lapisan bawah panel. Melindungi bagian dalam dari air, sinar matahari, dan kerusakan lainnya.
Inverter : Ini bukan bagian dari panel tetapi sangat penting. Ini mengubah listrik DC dari sel surya menjadi listrik arus bolak-balik (AC) untuk rumah Anda.
Setiap bagian dari panel surya membantunya bekerja dengan baik dan bertahan lebih lama. Misalnya, sel surya menghasilkan energi, namun perlahan-lahan kehilangan efisiensinya seiring berjalannya waktu—sekitar 0,5% setiap tahunnya. Setelah enam tahun, sebuah panel mungkin masih berfungsi pada 93,75% dari daya aslinya.
Lapisan kaca dan bingkai menjaga panel tetap kuat. Jika panel tidak didukung dengan baik, panel dapat pecah saat terjadi badai. Memeriksa atap dan balok penyangga sebelum memasang panel sangatlah penting.
Lembaran belakang dan pelapis melindungi panel dari cuaca dan keausan. Membersihkan panel juga dapat membantunya bekerja lebih baik. Kotoran dapat menurunkan produksi energi hingga 6,3%. Pembersihan dapat meningkatkan keluaran energi lebih dari 12%, yang menunjukkan pentingnya pemeliharaan.
Dengan mempelajari fungsi setiap bagian, Anda dapat melihat bagaimana panel surya dibuat agar bekerja secara efisien dan menangani kondisi sulit.
Pembuatan panel surya melibatkan banyak langkah yang cermat. Langkah-langkah ini mengubah bahan mentah menjadi panel yang menghasilkan energi dari sinar matahari. Setiap langkah penting untuk memastikan panel berfungsi dengan baik dan bertahan lama.
Silikon merupakan bahan utama pembuatan panel surya. Ini membantu mengubah sinar matahari menjadi listrik. Pertama, silikon dibersihkan agar cukup murni untuk sel surya. Ada dua jenis: silikon tingkat metalurgi (MG-Si) dan tingkat surya silikon (SoG-Si). MG-Si dibersihkan lebih lanjut untuk memenuhi standar tenaga surya yang ketat.
Proses ini menggunakan banyak energi dan air. Misalnya pada tahun 2010, Tiongkok menggunakan 0,8 juta MJ energi dan 133 m³ air untuk membuat MG-Si. AS menggunakan lebih sedikit energi—0,05 juta MJ dan 5 m³ air. Pada tahun 2030, angka-angka ini diperkirakan akan tetap sama. Pembuatan SoG-Si membutuhkan lebih banyak sumber daya. Tiongkok menggunakan 0,9 juta MJ energi dan 202 m³ air per unit, sedangkan AS menggunakan 0,06 juta MJ energi dan 19 m³ air.
| Kategori | Tiongkok (2010) | AS (2010) | Tiongkok (2030) | AS (2030) |
|---|---|---|---|---|
| Penggunaan energi (MG-Si) | 0,8 jutaMJ | 0,05 juta MJ | 0,8 jutaMJ | 0,05 juta MJ |
| Penggunaan energi (SoG-Si) | 0,9 jutaMJ | 0,06 juta MJ | 0,9 jutaMJ | 0,06 juta MJ |
| Penggunaan air (MG-Si) | 133m³ | 5 m³ | 133m³ | 5 m³ |
| Penggunaan air (SoG-Si) | 202m³ | 19m³ | 202 m³ | 19m³ |
Langkah ini memastikan silikon cukup baik untuk mengubah sinar matahari menjadi energi.
Setelah silikon dibersihkan, silikon dilebur dan dibentuk menjadi batangan. Ingot ini dipotong menjadi wafer tipis, yang merupakan dasar sel surya. Wafer harus memiliki ketebalan yang tepat agar dapat bekerja dengan baik.
Perbaikan besar telah dilakukan pada langkah ini. Misalnya:
Adani Solar akan menambahkan Kapasitas ingot dan wafer sebesar 2 GW pada tahun 2023 . Mereka berencana mencapai 10 GW pada tahun 2025.
CubicPV sedang membangun pabrik wafer berkapasitas 10 GW, yang terbesar di AS
Asia Tenggara memiliki pabrik wafer berkapasitas 35 GW pada tahun 2023. Jumlah ini akan tumbuh menjadi 45 GW pada tahun 2024.
Qcells menginvestasikan $2,5 miliar untuk menghasilkan 3,3 GW ingot, wafer, dan sel setiap tahun.
Perubahan ini menunjukkan meningkatnya kebutuhan akan produksi panel surya yang lebih baik.
Langkah selanjutnya adalah pembuatan sel surya. Ini mengubah wafer silikon menjadi sel yang menghasilkan listrik dari sinar matahari. Langkah-langkah penting meliputi:
Tekstur : Wafer dibuat kasar untuk menangkap lebih banyak sinar matahari.
Doping : Fosfor ditambahkan untuk menciptakan medan listrik.
Lapisan Anti-Reflektif : Lapisan ditambahkan untuk menyerap lebih banyak sinar matahari.
Sel surya mempunyai tingkat efisiensi yang berbeda-beda. Kebanyakan panel memiliki efisiensi 15-20%. Panel monokristalin kelas atas mencapai 20-22%, dan yang terbaik mencapai 23-25%. Sel multi-persimpangan khusus dapat mencapai efisiensi 40% tetapi harganya sangat mahal.
Misalnya, 1 m² panel dengan efisiensi 20% menghasilkan 200 kWh/tahun dalam kondisi normal. Di tempat yang cerah seperti Colorado, dapat menghasilkan 400 kWh/tahun. Di daerah yang kurang cerah seperti Michigan, menghasilkan 280 kWh/tahun, dan di Inggris, turun menjadi 175 kWh/tahun.
Dengan meningkatkan setiap langkah, produsen memastikan panel surya berfungsi dengan baik selama bertahun-tahun.
Tahap adalah perakitan panel ketika sel surya disatukan menjadi satu panel surya utuh. Bagian ini sangat penting karena mempengaruhi seberapa baik panel bekerja dan berapa lama tahannya. Namun bagaimana panel surya dibuat pada langkah ini? Mari kita bagi menjadi beberapa bagian sederhana:
Penataan Sel Surya :
Pekerja atau mesin menempatkan sel surya dalam pola grid. Pengaturan ini membantu sel bekerja sama untuk menghasilkan listrik. Jumlah sel bergantung pada ukuran panel dan kebutuhan daya. Misalnya, panel rumah biasanya memiliki 60 atau 72 sel.
Interkoneksi :
Strip logam tipis menghubungkan sel surya. Strip ini memungkinkan listrik berpindah antar sel. Koneksinya harus tepat, karena kesalahan dapat menurunkan efisiensi. Penyolderan digunakan untuk mengamankan koneksi ini.
Laminasi :
Sel-sel yang terhubung ditempatkan di antara lapisan pelindung. Lembar EVA bening ditambahkan di kedua sisi sel. Hal ini menjaga sel-sel aman dari air dan stres sambil menahannya di tempatnya.
Penempatan Kaca :
Kaca tempered ditambahkan di atas sel. Kaca ini melindungi sel dari kerusakan akibat cuaca, seperti hujan es atau angin kencang, sekaligus membiarkan sinar matahari masuk.
Penambahan Backsheet :
Backsheet dipasang di bagian bawah panel. Ini melindungi bagian dalam dari air, kotoran, dan sinar matahari, menjaga panel tetap aman.
Pemeriksaan Kualitas :
Sebelum melanjutkan, panel diperiksa apakah ada masalah. Hal ini memastikannya memenuhi standar kekuatan dan kinerja.
Proses perakitan panel menggunakan pengerjaan dan teknologi yang cermat untuk menghasilkan panel yang tahan lama dan menghasilkan energi bersih. Mengetahui langkah ini membantu Anda melihat upaya di balik pembuatan panel surya.
Enkapsulasi dan framing merupakan langkah terakhir dalam pembuatan panel surya. Langkah-langkah ini memastikan panel kuat, tahan cuaca, dan siap digunakan.
Enkapsulasi :
Enkapsulasi menyegel sel surya dan lapisannya menjadi satu. Panas dan tekanan mengikat EVA, kaca, dan lembaran belakang menjadi satu unit. Hal ini mencegah masuknya udara dan air, yang dapat membahayakan sel. Hal ini juga membuat panel lebih kuat dan kecil kemungkinannya untuk bengkok atau retak.
Tip : Enkapsulasi yang baik membantu panel surya bertahan lebih lama. Penyegelan yang buruk dapat menyebabkan lapisan terkelupas sehingga menurunkan efisiensi.
Pembingkaian :
Setelah disegel, panel mendapat bingkai aluminium. Rangkanya menambah dukungan dan memudahkan pemasangan panel di atap atau tanah. Aluminium digunakan karena tahan karat dan tahan terhadap kondisi luar ruangan dengan baik. Rangkanya juga memiliki lubang untuk mengalirkan air dan mencegah kerusakan.
Pemasangan Kotak Persimpangan :
Kotak persimpangan ditambahkan ke bagian belakang panel. Kotak ini menampung sambungan listrik dan menghubungkan panel ke inverter atau panel lainnya. Itu disegel untuk mencegah air dan debu.
Pengujian Akhir :
Sebelum dikirim, panel melalui pengujian ketat. Pengujian ini memeriksa seberapa baik panel bekerja, seberapa kuat panel tersebut, dan bagaimana panel tersebut menangani cuaca. Hal ini memastikan panel tersebut memenuhi peraturan industri dan menyediakan energi yang andal.
Enkapsulasi dan pembingkaian adalah kunci untuk membuat panel surya yang tahan lama dan efisien. Dengan melakukan langkah-langkah ini secara hati-hati, produsen membuat panel yang tahan selama beberapa dekade dan menyediakan energi ramah lingkungan.
5 Langkah Mudah Mengecek Kualitas Panel Surya
Pengendalian kualitas sangat penting dalam pembuatan panel surya. Pengujian yang cermat memastikan panel memenuhi aturan dan berfungsi dengan baik selama bertahun-tahun. Dengan mempelajari pengujian ini, Anda dapat melihat kerja keras di balik panel surya yang kuat dan andal.
Standar pengujian menetapkan aturan tentang bagaimana seharusnya kinerja panel surya. Aturan-aturan ini memeriksa apakah panel tetap kuat dalam berbagai cuaca. Standar penting meliputi:
IEC 60904-3 : Aturan ini menjelaskan cara mengukur kinerja panel surya. Ini menggunakan data sinar matahari khusus untuk memeriksa akurasi.
Kondisi Suhu Tinggi (HTC) : Panel diuji pada 75°C dan 1000W/m². Ini memeriksa apakah mereka bekerja dengan baik dalam cuaca yang sangat panas.
Kondisi Suhu Rendah (LTC) : Panel diuji pada 15°C dan 500W/m². Ini menunjukkan kinerjanya di tempat dingin.
IEC 61853 : Aturan ini menguji panel dalam berbagai jenis cuaca. Ini membantu melihat cara kerjanya dalam iklim kehidupan nyata.
Aturan ini memastikan panel tahan terhadap panas, dingin, dan sinar matahari. Dengan mengikuti pedoman ini, perusahaan memastikan panel mereka bagus dan dapat diandalkan.
Prosedur pengujian memeriksa apakah panel kuat dan berfungsi dengan baik. Setiap tes melihat bagian panel yang berbeda. Tes umum meliputi:
| Metode Pengujian | Apa yang Diperiksa | Persyaratan Lulus |
|---|---|---|
| Bersepeda Termal | Kehilangan daya setelah siklus pemanasan dan pendinginan | Kehilangan daya kurang dari 5%. |
| Pengujian Beban Mekanis | Kekuatan di bawah tekanan berat | Setidaknya 2400 Pa tanpa putus |
| Pengujian Dampak Hujan Es | Kerusakan akibat pukulan bola es | Kehilangan daya kurang dari 5% setelah terkena pukulan |
| Pengujian Semprotan Garam | Ketahanan terhadap udara asin | Sedikit kerusakan material setelah 96 jam |
| Tingkat Degradasi Daya | Berapa banyak listrik yang hilang setiap tahunnya | Di bawah 0,5% berarti daya tahannya bagus |
Tes lain seperti Pengujian Electroluminescence (EL) menemukan celah tersembunyi. Pengujian Kurva IV memeriksa berapa banyak energi yang dihasilkan panel. Uji ruang iklim meniru cuaca buruk untuk melihat apakah panel tetap kuat. Pengujian ini memastikan panel aman dan berkualitas tinggi sebelum dijual.
Dengan menggunakan aturan dan pengujian ini, perusahaan memastikan panel surya tangguh dan dapat diandalkan. Hal ini membantu panel bertahan lama dan memberikan energi yang stabil dalam segala jenis cuaca.
Teknologi baru mengubah cara pembuatan panel surya. Panel canggih seperti jenis perovskit dan film tipis semakin membaik. Sel tandem perovskit-silikon kini mencapai efisiensi 33,9%. Ini lebih baik daripada sel sambungan tunggal yang lebih tua. Para ahli yakin panel masa depan akan segera mencapai efisiensi 40%. Kemajuan ini berasal dari material dan alat AI yang lebih baik.
Penyimpanan energi juga semakin baik. Baterai lithium-ion dan aliran baru menyimpan energi matahari dengan baik. Sistem AI dan IoT membantu mengelola energi dengan lebih cerdas. Alat-alat ini menjaga panel tetap berfungsi bahkan dalam cuaca buruk. Bersama-sama, inovasi-inovasi ini membantu pertumbuhan energi surya di seluruh dunia.
Menjadikan panel surya ramah lingkungan adalah tujuan besar. Pada tahun 2050, listrik tenaga surya di Amerika mungkin akan diproduksi secara merata 0,040 kg CO2-eq/kWh . Hal ini menunjukkan bagaimana energi matahari membantu planet ini. Pada tahun 2019, tenaga surya menghasilkan 680 TWh listrik, atau 2,5% energi global. Jika negara-negara memenuhi tujuan iklimnya, tenaga surya dapat menyediakan 24% energi pada tahun 2050.
Daur ulang juga membaik. Perusahaan menemukan cara untuk menggunakan kembali silikon dan aluminium. Hal ini mengurangi limbah dan menurunkan dampak lingkungan dari pembuatan panel.
Otomatisasi mempercepat produksi panel surya. Mesin melakukan tugas lebih cepat dan dengan lebih sedikit kesalahan. Alat AI meningkatkan efisiensi sebesar 20% dan memangkas biaya hingga setengahnya. Jalur perakitan otomatis membuat panel dengan cepat dan berkualitas baik.
Perusahaan yang menggunakan otomatisasi melihat manfaat besar. Lebih dari 73% pemimpin TI melaporkan penghematan waktu dalam pekerjaan manual. Sekitar 51% mengatakan biaya turun 50%. Perubahan ini membuat panel surya lebih murah dan mudah didapat. Hal ini membantu lebih banyak orang beralih ke energi ramah lingkungan.
Mempelajari cara pembuatan panel surya menunjukkan kerumitan pembuatannya. Mulai dari mendapatkan bahan mentah hingga panel bangunan, setiap langkah penting. Misalnya, mendapatkan material menggunakan sekitar 30% energi. Pembuatan panel masing-masing membutuhkan energi 2.000-2.500 kWh. Panel modern menghemat energi ini dalam 1-4 tahun dan bekerja hingga 30 tahun. Hal ini menjadikan tenaga surya sebagai pilihan cerdas dan ramah lingkungan.
| Langkah | Fakta Penting |
|---|---|
| Mendapatkan Bahan | Menggunakan ~30% energi; melibatkan penambangan silikon, perak, aluminium, dan tembaga. |
| Pembuatan Panel | Membutuhkan 2.000-2.500 kWh per panel; menggunakan energi hijau untuk menurunkan polusi. |
| Waktu Pengembalian Energi | Panel menghemat biaya energi dalam 1-4 tahun; 25-30 tahun terakhir. |
Pengujian yang cermat memastikan panel berkualitas tinggi. Ide-ide baru menjadikannya lebih baik dan lebih ramah lingkungan. Produksi panel surya membantu pertumbuhan energi bersih dan mendukung planet yang lebih sehat bagi semua orang.
Panel surya biasanya bekerja selama 25 hingga 30 tahun. Merawatnya bisa membuatnya bertahan lebih lama. Mereka kehilangan sedikit efisiensi seiring berjalannya waktu namun tetap menghasilkan energi selama bertahun-tahun.
Pembuatan satu panel surya menggunakan energi 2.000 hingga 2.500 kWh. Panel menghemat energi ini dalam 1 hingga 4 tahun. Hal ini menjadikannya pilihan yang cerdas dan ramah lingkungan.
Ya, panel surya dapat didaur ulang. Pabrik menggunakan kembali komponen seperti silikon, aluminium, dan kaca. Daur ulang membantu mengurangi limbah dan menjadikan produksi lebih baik bagi planet ini.
Tidak, panel surya memiliki jenis dan efisiensi yang berbeda. Panel monokristalin bekerja dengan sangat baik tetapi harganya lebih mahal. Panel polikristalin lebih murah, dan panel film tipis ringan dan dapat ditekuk.
Panel yang rusak tidak berfungsi dengan baik tetapi tetap menghasilkan energi. Memeriksa panel sering kali membantu menemukan masalah sejak dini. Jika rusak parah, mungkin perlu diganti agar tetap berfungsi dengan baik.
