kimfis fx

8/18/2019 kimfis fx

1/27

Solar Cell dan

 Hydrogen Fuel CellHappy Albertina (652011002)Cornelia Regina (652011003)

Rode Sukma (652011006)

!ur"a#i"i $a%yu A (65201100&)Apriyanti 'ian !rati"i (652011012)'riana Hera"ati (65201100)

$ening ali% (652011022)

8/18/2019 kimfis fx

2/27

Solar Cell  Saat ini total kebutuhan energi di

seluruh dunia mencapai 10 Terra Wattdan diprediksi jumlah ini akan terusmeningkat hingga mencapai 30 Terra

Watt pada tahun 2030. Kebutuhanyang meningkat terhadap energi jugapada kenyataanya bertabrakan dengankebutuhan umat manusia untukmenciptakan lingkungan yang bersihdan bebas dari polusi.

8/18/2019 kimfis fx

3/27

Solar cell merupakan pembangkit listrikyang mampu mengkonversi sinar

matahari menjadi arus listrik.

 Total kebutuhan energi yang berjumlah 10 TW tersebut

setara dengan 3 1020 " setiap tahunnya. Sementara

total energi matahari yang sampai di permukaan bumiadalah 2#$ 102% "oule setiap tahunnya.

Sebagai perbandingan# energi yang bisa dikonversimelalui proses &otosintesis di seluruh permukaan bumimencapai 2#' 1021 " setiap tahunnya.

  (engan menutup 0#0)* luas permukaan bumi +totalluas permukaan bumi adalah )#1 10' km2, dengansolar cell yang memiliki e-siensi 20*# seluruhkebutuhan energi yang ada di bumi sudah dapatterpenuhi.

8/18/2019 kimfis fx

4/27

8/18/2019 kimfis fx

5/27

  ;harles

8/18/2019 kimfis fx

6/27

  Aans Tholstrup Tahun 1'2 +ustralia,

7engendarai mobil bertenaga surya sejauh

%000 km dalam :aktu 20 hari dengankecepatan maksimum 52 kmBjam.

   Tahun 1') Cniversity o& South Wales ustralia

memecahkan rekor e-siensi solar cell mencapai20* diba:ah kondisi satu cahaya matahari.

   Tahun 2005 Cniversity o& (ela:are berhasil

menemukan solar cell technology yange-siensinya mencapai %2.'* Aal ini merupakanrekor terbaru untuk ?thin -lmphotovoltaicsolar cell.

8/18/2019 kimfis fx

7/27

!rin#ip +er*a Solar Cell 

;ara kerja sel surya adalahdengan meman&aatkan teoricahaya sebagai partikel.

Sesuai yang diungkapkaninsten D Energi dipancarkan

oleh sebuah cahaya dengankecepatan c dan panjanggelombang.

8/18/2019 kimfis fx

8/27

 ,eni#-*eni# Solar Cell 

  Tipe solar cell generasi pertama.1.  Tipe pertama adalah jenis :a&er

+berlapis, silikon kristal tunggal.

Sebagian besar silikon kristal tunggalkomersial memiliki e-siensi padakisaran 1$=15*# bahkan silikon solarsel hasil produksi Sun4o:er memiliki

e-siensi hingga 20*.

8/18/2019 kimfis fx

9/27

2. Tipe kedua adalah tipe :a&er silikon polikristal.

Aampir sebagian besar panel solar selyang beredar di pasar komersial berasaldari screen printing jenis silikon poli cristalini. Wa&er silikon poli kristal dibuat dengan

cara membuat lapisan lapisan tipis daribatang silikon dengan metode :ire=sa:ing. "enis solar sel tipe ini memilikiharga pembuatan yang lebih murah

meskipun tingkat e-siensinya lebihrendah jika dibandingkan dengan silikonkristal tunggal.

8/18/2019 kimfis fx

10/27

  Kedua jenis silikon :a&er di atas dikenalsabagai generasi pertama dari solar selyang memiliki ketebalan pada kisaran 1'0

hingga 2%0 mikro meter. 7odi-kasi untukmembuat lebih rendah biaya pembuatan juga dilakukan dengan membuat pita silikonyaitu dengan membuat lapisan dari cairan

silikon dan membentuknya dalam strukturmulti kristal. 7eskipun tipe sel surya pitasilikon ini memiliki e-siensi yang lebihrendah +13=1)*,# tetapi biaya produksinyabisa lebih dihemat mengingat silikon yangterbuang dengan menggunakan cairansilikon akan lebih sedikit.

8/18/2019 kimfis fx

11/27

8/18/2019 kimfis fx

12/27

 Tipe solar cell generasi ketiga

   Tipe solar sel polimer atau disebut jugadengan solar sel organik +polyphenylenevinylene dan &ullerene ,dan tipe solar sel&oto elektrokimia.

4hoton yang datang tidak harusmenghasilkan pasangan muatan tersebutmelainkan membangkitkan exciton.Exciton inilah yang kemudian berdi&usi

pada dua permukaan bahan konduktor#untuk menghasilkan pasangan muatandan akhirnya menghasilkan e&ek arus&oto.

8/18/2019 kimfis fx

13/27

   Tipe solar sel photokimia merupakan jenissolar sel eciton yang terdiri dari sebuahlapisan partikel nano +biasanya titaniumdioksida, yang di endapkan dalam sebuahperendam +dye,.

dilengkapi dengan pasangan redoks yangdiletakkan dalam sebuah elektrolit +bisaberupa padat atau cairan,. Komposisipenyusun solar sel seperti ini

memungkinkan bahan baku pembuat8raet>el sel lebih Feksibel dan bisa dibuatdengan metode yang sangat sederhanaseperti screen printing.

8/18/2019 kimfis fx

14/27

Si#tem !embangkit i#trik Solar Cell

  7odul sel surya atau disebut juga panel 4hoto Goltaik+4anel 4G,. 7odul sel surya terdiri dari beberapa jenisada yang berkapasitas 20 Wp# 30 Wp# )0 Wp# 100 Wp.7odul 4G dilihat dari jenisnya dapat berjenis monokristal# poli kristal# atau amorphous.

4enyimpan energi listrik atau dikenal dengan ki+ battery , yang bebas pera:atan. atere biasanyadapat bertahan 2=3 tahun. Kapasitas batere disesuaikandengan kapasitas modul dan besar daya penggunaanlistrik yang diinginkan.

4engatur pengisian muatan batere atau disebut dengankontroler pengisian +solar charge controller,. Komponenini ber&ungsi untuk mengatur besarnya arus listrik yangdihasilkan oleh modul 4G agar penyimpanan ke bateresesuai dengan kapasitas batere.

8/18/2019 kimfis fx

15/27

  6nverter# merupakan modul untukmengkonversi listrik searah +dc, menjadi

listrik bolak=balik +ac,. Komponen inidigunakan ketika penggunaan listrikyang diinginkan adalah bolak=balik +ac

  Kabel +wiring,# yang merupakan

komponen standar sebagai penghubungtempat mengalirkan arus listrik.

  Mounting hardware atau ramework #

yang merupakan pendukung untukmenempatkan atau mengatur posisisolar panel agar dapat menerima sinarmatahari dengan baik

8/18/2019 kimfis fx

16/27

!rin#ip +er*a Solar Cell pada !.S

8/18/2019 kimfis fx

17/27

ama /#ia dari Solar Cell

Sebuah 4G system dengan pera:atan yangbaik dapat bertahan hingga lebih dari 20tahun. Sebenarnya dengan kondisi dimanasistem solar cell tidak dipindah=pindah dan

terinterkoneksi langsung pada alat listrik#modul solar cell yang melalui &abrikasi yangbaik mampu bertahan hingga 30 tahun.

  ;ara terbaik agar sistem solar cell dapat

bertahan lama serta tetap stabilper&ormansinya +e-siensinya, adalah denganmelakukan pemasangan dan pera:atanyang sesuai serta dalam :aktu yang teratur

8/18/2019 kimfis fx

18/27

+ondi#i Solar Cell Saat ni

Aingga saat ini total energi listrik yangdibangkitkan dengan solar cell di seluruhdunia baru mencapai sekitar 12 8W+bandingkan dengan total penggunaan

listrik dunia sebesar 10 TW,. "erman merupakan negara terbesar yangtelah menginstall solar cell nya yaitusebesar hampir ) 8W. 7eskipun begitu

setiap tahunnya terjadi peningkatanproduksi solar cell dimana pada tahun200' total produksi solar cell di seluruhdunia telah mencapai angka $#22 8W

8/18/2019 kimfis fx

19/27

H'R F/ C

a# HidrogenAidrogen adalah unsur yang paling melimpahdi alam semesta ini dengan persentase 5)*dari barion berdasarkan massa dan lebih dari

0* berdasarkan jumlah atom. (alamkeadaan normal di bumi# unsur hidrogenberada dalam keadaan gas diatomik. Hamun#gas hidrogen sangatlah langka di atmos&erbumi +1 ppm berdasarkan volume, oleh karenaberatnya yang ringan yang menyebabkan gashidrogen lepas dari gravitasi bumi. Walaupundemikian# hidrogen masih merupakan unsurpaling melimpah di permukaan bumi ini.

8/18/2019 kimfis fx

20/27

Hidrogen Sebagai Sel 4a%an 4akar(Hydrogen Fuel cells)

  Aidrogen bukanlah sumber energi melainkanpemba:a energy +energy carrier ,# artinya hidrogentidak tersedia bebas di alam atau dapat ditambanglayaknya sumber energi &osil. Aidrogen harusdiproduksi.

  4roduksi hidrogen dari A2I merupakan cara utamauntuk mendapatkan hidrogen dalam skala besar#tingkat kemurnian yang tinggi dan tidak melepaskan;I2.

  Kendala utama metode elektrolisis A2I konvensionalsaat ini adalah e-siensi total yang rendah+J30*,#kendala tersebut membuat hidrogen belumcukup ekonomis untuk dapat bersaing dengan bahanbakar konvesional saat ini

8/18/2019 kimfis fx

21/27

Conto% !enggunaan Hydrogen FuelCells

   Transportasi D

› (igunakan untuk bis di os angeles#;hicago# Gancouver dan "erman

› 4rototipe hampir semua perusahaanotomoi& di C.S dan pasar global

  4embangkit Tenaga D

› (igunakan di perumahan dan perkantoran

› (igunakan dalam aplikasi kendaraanmiliter

8/18/2019 kimfis fx

22/27

!rin#ip +er*a Hydrogen Fuel Cell 

8/18/2019 kimfis fx

23/27

!ro#e# !roduk#i Hidrogen  Steam reorming

;A%+g, L A2I+g,M ;I+g, L 3A2+g, L energy

- melibatkan proses pembakaran gas alamuntuk memperoleh hidrogen.

- Handling ;I2 dianggap lebih ramahlingkungan dibandingkan pembakaran padamesin transportasi yang dibuang bebas diudara. pabila terjadi kebocoran reservoir #

maka akan sama dampaknya denganmelepas limbah ;I2 di alam bebas.

= -siensi yang dicapai sekitar 50*

8/18/2019 kimfis fx

24/27

  Carbon Monoxide (ater Shi!t "as #eaction$%

;I+g, L A2I+g,M ;I2+g, L A2 L energy

4ada proses ini# oksigen dari molekul airdistripping +dilucuti, dan kemudian diikat membentuk molekul karbondioksida#dan membebaskan hydrogen

  lektroli#i# Air2A2I+a,M 2A2+g, L I2+g,

nergi listrik dibutuhkan selama

berlangsungnya proses# sangat sedikithidrogen yang diproduksi menggunakanmetode ini yaitu hanya sekitar % *.

8/18/2019 kimfis fx

25/27

  4ro&esor Null ro:n dari Sydney#ustralia# 15% menemukan campuran

sempurna gas hidrogen dan oksigenyang didapatinya melalui suatu proseselektrolisa air +hidrolisa, yang tidak

membutuhkan energi listrik terlalubesar# bahkan menghasilkan dayaledakan yang cukup besar yang dapatdiman&aatkan dalam mesin bakar.

4ro&esor ro:n kemudian menamakancampuran gas yang eksplosi& tadisebagai gas ro:n

8/18/2019 kimfis fx

26/27

!ro#e#untuk pemanaatan air #ebagaiba%an bakar

1. 4roses penguraian air menjadi gas ro:n.2. 4embakaran gas ro:n itu sendiri yang

menghasilkan energi# menghasilkan uapair dan tidak memproduksi gas=gaspolutan berbasis karbon.

(apat dibuktikan secara ilmiah bah:agas ro:n menghasilkan energi yang

besar dalam proses pembakarannya.nergi yang dibutuhkan adalah sangatkecil untuk memproduksi gas ro:n daripenguraian air.

8/18/2019 kimfis fx

27/27