Mobil Mainan Panel Surya [PDF]

Citation preview

MOBIL –MOBILAN PANEL SURYA



OLEH : AFRIANI RITA JAYA



160403070003



YULIA ARMELISA AGUL



160403070019



SOFIANA MAYA



160403070028



PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS KANJURUHAN MALANG 2019



KATA PENGANTAR



Puji syukur atas kehadiran Tuhan Yang Maha Kuasa yang mana telah melimpahkan rahmat dan karunianya sehingga laporan proyek rancangan alat- alat fisika yang berjudul “ MOBILMOBILAN PANEL SURYA” dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Penulis mengucapkan termi kasih kepada : 1. Hestiningtyas yuli pratiwi S.Pd.,M.Pd selaku dosen pengampu mata kuliah Fisika Terapan yang dengan sabar membimbing kami selama proses pelaksanaan proyek berlangsung. 2. Teman – teman seperjuangan yang membantu berjalannya pelaksanaan proyek rancangan alat- alat fisika ini. Di dalam penulisan laporan proyek rancangan alat-alat fisika ini, tentu masih terdapat kesalahan didalamnya, sehingga kritik dan saran yang dapat membangun diperlukan agar didalam kepenulisannya dapat lebih baik kedepannya.



Malang, Januari 2019



Penulis



ii



DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL…………………………………………………………………………...i KATA PENGANTAR .................................................................................................................................. ii DAFTAR ISI................................................................................................................................................ iii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................................................... 1 1.1



latar Belakang ............................................................................................................................. 1



1.2.



Rumusan Masalah ...................................................................................................................... 1



1.3.



Tujuan .......................................................................................................................................... 2



1.4.



Target Luaran ............................................................................................................................ 2



1.5.



Manfaat Program........................................................................................................................ 2



1.6.



Kelebihan ..................................................................................................................................... 2



BAB 2 KAJIAN PUSTAKA......................................................................................................................... 3 2.1.



Sel Surya (Solar Cell).................................................................................................................. 3



2.2.



Prinsip kerja Sel Surya (Solar Cell) .......................................................................................... 4



BAB 3 TAHAP PELAKSAAN .................................................................................................................... 5 3.1.



Alat dan Bahan ............................................................................................................................ 5



3.1.1.



Bahan .................................................................................................................................... 5



3.1.2.



Alat........................................................................................................................................ 5



3.2.



Rancangan alat bahan : .............................................................................................................. 5



3.3.



Tahap Desain mobil panel surya ............................................................................................... 5



iii



BAB I PENDAHULUAN 1.1 latar Belakang Panel surya adalah alat yang terdiri dari sel surya yang mengubah cahaya. menjadi listrik. Mereka disebut surya atas Matahari atau "sol" karena Matahari merupakan sumber cahaya terkuat yang dapat dimanfaatkan. Panel surya sering kali disebut sel photovoltaic, photovoltaic dapat diartikan sebagai "cahaya-listrik". Sel surya atau sel PV bergantung pada efek photovoltaic untuk menyerap energi Matahari dan menyebabkan arus mengalir antara dua lapisan bermuatan yang berlawanan. Jumlah penggunaan panel surya di porsi pemroduksian listrik dunia sangat kecil, tertahan oleh biaya tinggi per wattnya dibandingkan dengan bahan bahan bakar fosil dapat lebih tinggi sepuluh kali lipat, tergantung keadaan. Perkembangan teknolgi dalam kurun waktu tertentu singkat telah mengalami perkembangan yang sangat pesat. Teknologi tenaga surya yang dulunya banyak digunakan oleh perusahan-perusahan besar kini mulai digunakan untuk kebutuhan perumahan dan penerangan jalan. Dimana energy surya merupakan energy alternative yang sangat ramah lingkungan dan tidak berbahaya bagi manusia. Penggunaan panel surya sebagai alternatif pengganti genset listrik konvesional sebagai kebutuhan listrik untuk mobil-mabilan panel surya, selain ramah lingkungan panel surya juga tidak membutuhkan perawatan yang mahal seperti layaknya pengguna genset, selain itu panel surya juga cocok digunakan di wilayah Indonesia iklim tropis dan memiliki suhu panas yang cukup untuk penggunaan panel surya. Berdasarkan beberapa permasalahan tersebut, terbesit ide untuk merancang alat fisika memanfaatkan panel surya tentang” Mobil- Mobilan panel surya”. Mobil – mobilan ini hemat energi tentu saja karena tidak menggunakan bateri untuk menjalankannya. Untuk projek mobil mainan ini memang belum deprogram oleh computer, jadi memang betulbetul manual dan mengandalkan sinar matahari untuk menggerakkan mobil mainan panel surya. 1.2.Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang diuraikan, didapatkan rumusan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimana metode perancangan yang tepat untuk bisa menghasilkan mobilanmobilan panel surya? 2. Bagaimana cara kerja panel surya? 3. Bagaimana menguji tingkat keberhasilan solar cell dalam aplikasi mobil-mobilan panel surya?



1



1.3.Tujuan Tujuan dari pelaksanaan proyek ini adalah: 1. Mengetahui metode perancangan yang tepat untuk bisa menghasilkan mobilanmobilan panel surya. 2. Mengetahui cara kerja panel surya cara kerja panel surya. 3. Mengatahui menguji tingkat keberhasilan solar cell dalam aplikasi mobilmobilan panel surya. 1.4. Target Luaran Luaran yang diharapkan dari rancangan alat ini adalah rancangan konseptual berupa gambar. Hasil dari rancangan ini diharapkan mengetahui manfaat energy cahaya matahari menjadi energy listrik. 1.5. Manfaat Program Manfaat dari pelaksaan program ini adalah mampu membuktikan bahwa energy surya merupakan energy alternative yang sangat ramah lingkungan dan tidak berbahaya bagi manusia. Sebagai salah satu media aktualisasi dalam pengembangan teknologi. 1.6. Kelebihan Kelebihan dari Mobil-mobilan Panel Surya ini adalah tidak membutuhkan alat yang banyak dan hemat energy karena hanya memanfaatkan matahari sebagai sumber energy sebagai penganti energy listrik.



2



BAB 2 KAJIAN PUSTAKA 2.1. Sel Surya (Solar Cell) Sel Surya atau Solar Cell adalah suatu perangkat atau komponen yang dapat mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip efek Photovoltaic. Yang dimaksud dengan Efek Photovoltaic adalah suatu fenomena dimana munculnya tegangan listrik karena adanya hubungan atau kontak dua elektroda yang dihubungkan dengan sistem padatan atau cairan saat mendapatkan energi cahaya. Oleh karena itu, Sel Surya atau Solar Cell sering disebut juga dengan Sel Photovoltaic (PV). Efek Photovoltaic ini ditemukan oleh Henri Becquerel pada tahun 1839. Arus listrik timbul karena adanya energy foton cahaya mtahari yang diterimanya berhasil membebaskan electron-elektron dalam sambungan semikonduktor tipe N dan tipe P untuk mengalir. Sama seperti Dioda Foto (Photodiode), Sel Surya atau Solar Cell ini juga memilikkaki positif dan kaki negative yang terhubung ke rangkaian atau perangkat yang memerlukan sumber listrik. Pada dasarnya, Sel Surya merupakan Dioda Foto (Photodiode) yang memiliki permukaan yang sangat besar. Permukaan luas Sel Surya tersebut menjadikan perangkat sel surya ini lebih sensitive terhadap cahaya yang masuk dan menghasilkan tegangan dan arus yang lebih kuat dari dioda photo pada umumnya. Contohnya, sebuah sel surya yang terbuat dari bahan semikonduktor silikon mampu menghasilkan tegangan setinggi 0,5 V dan arus setinggi 0,1 A saat terkena (expose) cahaya matahari. Struktur dasar dan symbol Sel Surya (Solar Cell)



3



2.2. Prinsip kerja Sel Surya (Solar Cell) Sinar matahari terdiri dari partikel sangat kecil yang disebut dengan foton. Ketika terkena sinar matahari, Foton yang merupakan partikel sinar Matahari tersebut meghantam atom semikonduktor silikon Sel Surya sehingga menimbulkan energi yang cukup besar untuk memisahkan elektron dari struktur atomnya. Elektron yang terpisah dan bermuatan Negatif (-) tersebut akan bebas bergerak pada daerah pita konduksi dari material semikonduktor. Atom yang kehilangan Elektron tersebut akan terjadi kekosongan pada strukturnya, kekosongan tersebut dinamakan dengan “hole” dengan muatan Positif (+) Daerah Semikonduktor dengan elektron bebas ini bersifat negatif dan bertindak sebagai Pendonor elektron, daerah semikonduktor ini disebut dengan Semikonduktor tipe N (N-type). Sedangkan daerah semikonduktor dengan Hole bersifat Positif dan bertindak sebagai Penerima (Acceptor) elektron yang dinamakan dengan Semikonduktor tipe P (P-type). Di persimpangan daerah Positif dan Negatif (PN Junction), akan menimbulkan energi yang mendorong elektron dan hole untuk bergerak ke arah yang berlawanan. Elektron akan bergerak menjauhi daerah Negatif sedangkan Hole akan bergerak menjauhi daerah Positif. Ketika diberikan sebuah beban berupa lampu maupun perangkat listrik lainnya di Persimpangan Positif dan Negatif (PN Junction) ini, maka akan menimbulkan Arus Listrik.



4



BAB 3 TAHAP PELAKSAAN 3.1. Alat dan Bahan 3.1.1. Bahan Dalam rancangan mobil-mobilan panel surya ini, adapun bahan yang dibutuhkan: empat buah roda (kalau tidak ada 4 cukup 2 roda dan satu lagi bahan pengganti untuk roda ketiga), kabel dan double tip. 3.1.2. Alat Dalam rancangan mobil-mobilan panel surya, alat-alat yang dibutuhkan adalah panel surya, tempat ice cream atau botol plastik air kemasan, project board 3.2. Rancangan alat bahan : Hasil rancang alat dan bahan pada produk ini berupa alat pembangkit listrik energy surya dengan memanfaatkan panel surya. Dalam produk ini berupa mobil panel surya. Mobil-mobilan ini hemat energy karena tidak menggunakan baterai untuk menjalankannya. Untuk membuat proyek mobil mainan ini manual dan mengandalkan sinar matahari untuk menggerakan mobil. 3.3. Tahap Desain mobil panel surya 1. Buat lubang kecil di penutup kotak ice cream. Sesuaikan letak lubang dengan



sumbu (+) (-) yang ada di panel surya. Karena sumbu (+) (-) yang akan digunakan di contoh ini terletak di tengah maka penempatan lubang juga disesuaikan di tengah kotak ice cream.



2. Rekatkan panel surya di penutup kotak ice cream dengan menggunakan double



tape. Tempel di sisi tepi panel suryanya.



3. Sambungkan kabel ke sumbu (+) (-) yang ada di panel surya dengan cara



menyoldernya.



5



4. Selanjutnya buat lubang atau bor di kedua sisi kotak ice cream untuk



meletakkan roda mobil. Sambungkan roda dengan motornya. Pasang kabel sesuai aturannya, (+) dengan (+), (-) dengan (-).



5. Letakan di bawah sinar matahari. Mobil panel surya siap d jalankan.



( Desai Mobil Mainan Panel Surya)



6



DAFTAR PUSTAKA



https://teknikelektronika.com/pengertian-sel-surya-solar-cell-prinsip-kerja-selsurya/ https://id.wikipedia.org/wiki/Panel_surya



7