Saat ini, panel surya menawarkan solusi energi yang andal. Mereka tidak hanya mengurangi ketergantungan Anda pada jaringan listrik, tetapi juga dapat menghemat banyak uang untuk tagihan listrik Anda.
Artikel ini memperkenalkan konsep dasar panel surya, kategorisasinya, tren dan tantangannya, serta tips tentang cara memilih variasi terbaik untuk kebutuhan Anda.
Daftar Isi
Sekilas tentang panel surya
Ukuran dan pertumbuhan pasar
Kategori panel surya
Tren dan tantangan
Beberapa tips sebelum Anda membeli
Sekilas tentang panel surya
Panel surya menggunakan sel fotovoltaik (PV) untuk mengubah sinar matahari menjadi listrik, memberikan pengguna kesempatan untuk mengalirkan listrik ke rumah atau bisnis mereka tanpa menggunakan jaringan listrik sekaligus mengurangi tagihan listrik.
Sistem panel surya terdiri dari beberapa sel PV individual yang terdiri dari lapisan silikon, lapisan fosfor (yang memberikan muatan negatif), dan lapisan boron untuk energi terbarukan (yang memberikan muatan positif).
Sedangkan sel fotovoltaik merupakan lembaran tipis semikonduktor fotovoltaik yang menghasilkan listrik langsung dari matahari dan menghasilkan tegangan selama terdapat cukup sinar matahari.
Panel surya umumnya dikategorikan ke dalam jenis berikut: panel surya monokristalin, panel surya polikristalin, panel surya film tipis, panel surya PERC, dan panel surya bifacial. Panel surya dapat dipasang di berbagai area properti tergantung pada jenis panel surya.
Panel surya perumahan biasanya berukuran 1.6×1 meter (kira-kira 5.25×3.25 kaki), dan setiap panel biasanya menghasilkan daya antara 250 dan 400 watt. Panel surya komersial mungkin lebih besar dan daya yang lebih tinggi.
Panel surya biasanya memiliki umur antara 25-30 tahun, namun hal ini sangat bergantung pada merek dan kualitas. Kebanyakan panel surya kaku akan memberikan jaminan kinerja minimal 20 tahun.
Ukuran dan pertumbuhan pasar
Grandview memperkirakan bahwa nilai pasar global solar panel mencapai USD 170.25 miliar pada tahun 2023. Angka ini diperkirakan akan mencapai CAGR sebesar 7.7% YoY berkat lonjakan permintaan yang terus berlanjut.
Permintaan panel surya di Tiongkok meningkat hingga 36.4%, sementara permintaan di Eropa, Amerika Utara, Asia-Pasifik, dan India masing-masing meningkat sebesar 16.8%, 17.6%, 13.2%, dan 6.9%. Eropa dan Amerika Utara menyumbang 34.4% permintaan dunia.
Permintaan di Jerman, Spanyol, Polandia, Belanda, dan negara-negara Eropa lainnya bahkan meningkat dua kali lipat selama bertahun-tahun. Amerika Serikat, Jerman, dan negara-negara Eropa Barat lainnya menghadapi peningkatan besar dalam biaya listrik perumahan dan gas alam, yang menyebabkan negara-negara ini mengadopsi energi surya dengan lebih cepat.
Kategori panel surya
Panel surya terutama dikategorikan menjadi panel surya silikon monokristalin, panel surya silikon polikristalin, panel surya film tipis (silikon amorf), panel surya PERC, dan panel surya bifacial.
Panel surya monokristalin
Panel surya silikon monokristalin memiliki struktur kristal yang kontinu dan seragam, yang berarti elektron mengalir melalui material dengan lebih mudah, sehingga meningkatkan efisiensi.
Sel-sel ini dipotong dari satu kristal silikon besar, sehingga menghasilkan tampilan bulat dan persegi. Panel surya silikon monokristalin relatif mahal untuk diproduksi, sebagian besar disebabkan oleh rendahnya pemanfaatan bahan silikon selama produksi dan kompleksitas proses produksi itu sendiri.
Panel surya silikon monokristalin biasanya memiliki efisiensi konversi antara 15% dan 22%, yang merupakan salah satu efisiensi tertinggi yang tersedia pada sel surya komersial saat ini.
Panel surya jenis ini memiliki keunggulan sebagai berikut:
Efisiensi tinggi: Panel surya silikon monokristalin biasanya lebih efisien dibandingkan panel surya silikon polikristalin karena memiliki mobilitas elektron yang lebih baik.
Daya Tahan: Panel monokristalin biasanya memiliki masa pakai lebih lama, seringkali hingga 25 tahun atau lebih.
Kinerja suhu tinggi: Panel surya silikon monokristalin menunjukkan lebih sedikit penurunan kinerja di lingkungan bersuhu tinggi dibandingkan jenis sel surya lainnya.
Skenario aplikasi:
Atap perumahan: Karena efisiensi dan estetikanya yang tinggi, panel monokristalin biasanya digunakan untuk tata surya atap perumahan.
Bangunan komersial: Panel surya monokristalin sering dipilih untuk proyek-proyek yang memiliki persyaratan efisiensi dan pemanfaatan ruang yang tinggi.
Pembangkit listrik tenaga surya skala besar: Dalam proyek ini, meskipun biaya awalnya mungkin lebih tinggi, panel monokristalin memberikan laba atas investasi yang lebih baik dalam jangka panjang karena efisiensi dan daya tahannya yang tinggi.
Aplikasi portabel dan mikro: Panel monokristalin juga cocok untuk aplikasi yang berkaitan dengan pengisi daya tenaga surya dan sistem tenaga portabel karena efisiensinya yang tinggi.
Panel surya polikristalin
Panel surya silikon polikristalin terbuat dari silikon polikristalin, bahan yang terdiri dari beberapa kristal silikon kecil. Dalam sel-sel ini, terdapat batas antara kristal silikon, yang sedikit mengurangi mobilitas elektron, sehingga mempengaruhi efisiensi sel.
Permukaan panel surya silikon polikristalin biasanya berwarna biru, dan Anda dapat melihat pola kristal yang tidak beraturan. Panel polikristalin biasanya memiliki efisiensi antara 13% dan 16%, lebih rendah dibandingkan panel monokristalin.
Panel surya jenis ini memiliki keunggulan sebagai berikut:
Hemat biaya: Panel surya silikon polikristalin lebih murah untuk diproduksi dibandingkan panel silikon monokristalin karena memiliki proses produksi yang lebih sederhana dan pemanfaatan bahan silikon yang lebih tinggi.
Panel surya polikristalin biasanya memiliki umur sekitar 20 hingga 25 tahun, yang sedikit lebih pendek dibandingkan panel monokristalin. Panel surya polikristalin biasanya lebih murah dibandingkan panel surya monokristalin, sehingga lebih populer untuk proyek dengan anggaran terbatas.
Polusi lingkungan yang rendah: Karena proses produksi yang lebih sederhana, produksi panel silikon polikristalin memiliki beban lingkungan yang relatif rendah.
Penerapan yang lebih baik: Meskipun sedikit kurang efisien, namun tetap merupakan pilihan hemat biaya untuk aplikasi area luas, seperti pembangkit listrik tenaga surya.
Skenario aplikasi:
Proyek pembangkit listrik tenaga surya skala besar: Panel polikristalin biasanya digunakan untuk proyek pembangkit listrik skala besar karena biayanya yang lebih rendah.
Atap perumahan dan komersial: Panel surya polikristalin adalah pilihan hemat biaya bagi pelanggan perumahan dan komersial dengan anggaran terbatas.
Sistem off-grid: Panel polisilikon juga merupakan pilihan populer untuk beberapa aplikasi off-grid seperti sistem energi surya di daerah terpencil.
Panel surya film tipis
Panel surya film tipis silikon amorf menggunakan silikon amorf sebagai bahan fotovoltaik. Berbeda dengan silikon monokristalin atau polikristalin, silikon amorf tidak memiliki struktur kristal yang berbeda.
Panel surya ini dibuat dengan mendepositkan lapisan silikon amorf yang sangat tipis pada substrat, seperti kaca atau plastik, menjadikannya tipis dan fleksibel. Karena tampilan dan fleksibilitasnya yang unik, panel surya film tipis silikon amorf memiliki keunggulan dalam hal estetika dan keserbagunaan desain.
Umur panel surya film tipis silikon amorf biasanya antara 10 dan 15 tahun, lebih pendek dibandingkan panel surya silikon kristal. Efisiensi panel film tipis silikon amorf biasanya antara 6% dan 10%, lebih rendah dari panel silikon kristal.
Panel surya film tipis silikon amorf biasanya lebih murah dibandingkan panel surya silikon kristal, terutama karena prosedur produksinya yang lebih sederhana.
Panel surya jenis ini memiliki keunggulan sebagai berikut:
Tipis, ringan, dan fleksibel: Panel surya film tipis dapat digunakan pada berbagai permukaan karena sifatnya yang tipis dan ringan, dan bahkan cocok untuk struktur yang tidak dapat menahan beban berat.
Kinerja cahaya rendah: Panel surya film tipis silikon amorf biasanya berkinerja lebih baik daripada panel surya silikon kristal dalam kondisi cahaya rendah (misalnya saat berawan atau musim dingin).
Skenario aplikasi:
Fotovoltaik terintegrasi bangunan terintegrasi (BIPV): Panel surya film tipis sangat cocok untuk membangun fotovoltaik terintegrasi, seperti jendela surya atau genteng surya.
Perangkat portabel dan dapat dipakai: Karena karakteristiknya yang tipis dan fleksibel, perangkat ini juga cocok untuk perangkat tenaga surya portabel dan teknologi tenaga surya yang dapat dikenakan.
Pembangkit listrik tenaga surya besar: Dalam beberapa kasus, panel film tipis silikon amorf juga digunakan untuk pembangkit listrik tenaga surya besar karena biaya produksinya yang rendah.
Panel surya emitor pasif dan sel belakang
Panel surya emitor pasif dan sel belakang (PERC). dilengkapi lapisan material khusus, seperti aluminium oksida, di bagian belakang sel surya, sehingga meningkatkan efisiensi. Desain ini membantu menangkap lebih banyak sinar matahari dan meminimalkan hilangnya elektron.
Umur panel surya PERC biasanya serupa dengan panel surya silikon kristal konvensional, berkisar antara 25 hingga 30 tahun. Namun, biaya produksi panel surya PERC sedikit lebih tinggi dibandingkan panel silikon kristal tradisional.
Namun, seiring dengan semakin matangnya teknik dan produksi skala besar, biayanya perlahan-lahan menurun. Efisiensi panel surya PERC biasanya antara 18% dan 22%, lebih tinggi dibandingkan panel silikon kristal konvensional.
Panel surya jenis ini memiliki keunggulan sebagai berikut:
Efisiensi tinggi: Panel surya PERC lebih efisien dibandingkan panel surya silikon kristal tradisional karena memanfaatkan sinar matahari lebih efisien dan mengurangi kehilangan elektron.
Performa cahaya redup yang lebih baik: Teknologi PERC memungkinkan panel bekerja lebih baik dalam kondisi cahaya redup, seperti sore hari atau hari berawan.
Skenario aplikasi:
Atap perumahan dan komersial: Panel surya PERC sangat cocok untuk penggunaan perumahan dan proyek atap komersial di mana ruang terbatas karena efisiensinya yang tinggi.
Pembangkit listrik tenaga surya skala besar: Efisiensi yang tinggi juga membuat panel surya PERC populer untuk pembangkit listrik tenaga surya skala besar, terutama jika lahannya terbatas.
Daerah beriklim ekstrim: Panel surya PERC juga cocok karena kinerjanya yang sangat baik di daerah dengan suhu tinggi yang ekstrim atau kondisi cahaya rendah.
Panel surya bifasial
Panel surya bifasial mampu menangkap sinar matahari dari kedua sisi dan menghasilkan listrik. Panel ini memiliki sel fotovoltaik di bagian depan dan belakang panel, yang menangkap sinar matahari langsung serta sinar matahari yang dipantulkan ke bagian belakang panel.
Umur panel surya bifacial sebanding dengan panel surya satu sisi konvensional berkualitas tinggi, biasanya sekitar 25 hingga 30 tahun. Panel surya bifasial biasanya memiliki biaya produksi yang lebih tinggi dibandingkan panel satu sisi tradisional, terutama karena proses pembuatannya yang rumit dan penggunaan bahan aktif bifasial.
Pada saat yang sama, biaya pemasangan mungkin sedikit lebih tinggi dibandingkan panel satu sisi tradisional, terutama jika ada persyaratan untuk memaksimalkan pembangkitan listrik di kedua sisi.
Efisiensi keseluruhan panel surya bifasial bergantung pada berbagai faktor, termasuk sudut pemasangan, reflektifitas tanah, dan kondisi lingkungan. Secara teori, panel ini 10% hingga 30% lebih efisien dibandingkan panel tunggal.
Panel surya jenis ini memiliki keunggulan sebagai berikut:
Pembangkitan listrik lebih tinggi: Berkat kemampuannya menangkap sinar matahari dari kedua sisi, panel surya bifacial biasanya menghasilkan lebih banyak listrik dibandingkan panel tunggal konvensional.
Efisiensi lebih tinggi: Efisiensi panel bifacial dapat ditingkatkan secara signifikan berdasarkan kriteria tertentu, misalnya bila dipasang pada permukaan yang sangat reflektif (misalnya atap atau lantai putih).
Pemanfaatan ruang yang lebih baik: Untuk aplikasi dengan ruang terbatas, seperti di lingkungan perkotaan, panel surya bifacial dapat memanfaatkan ruang yang tersedia secara lebih efisien.
Skenario aplikasi:
Peternakan listrik tenaga surya yang besar: panel surya bifacial dapat meningkatkan output daya per satuan luas, terutama di area dengan reflektifitas tanah yang tinggi.
Sistem atap komersial: Pada atap bangunan komersial, terutama yang memiliki bahan atap yang sangat reflektif dari perusahaan tersebut, panel surya bifacial dapat menyediakan pembangkit listrik tambahan.
Gudang parkir dan atap bangunan: Panel surya dua arah juga cocok untuk struktur seperti tempat parkir, penutup koridor, dll., dan mampu menangkap sinar matahari dari sisi atas dan bawah.
Tren dan tantangan
Tren
Efisiensi panel surya terus meningkat
Teknologi PERC: Teknologi PERC mengurangi hilangnya rekombinasi elektron dan meningkatkan efisiensi konversi fotolistrik baterai dengan menambahkan lapisan pasif dan lapisan reflektif di bagian belakang baterai surya silikon kristal konvensional. Teknologi ini telah menjadi metode produksi utama.
Panel surya bifacial: Dengan memanfaatkan pantulan sinar matahari dari tanah atau permukaan lainnya, panel bifacial dapat menangkap sinar matahari tambahan dari sisi belakang. Teknologi ini sangat berguna di wilayah yang intensitas radiasi sinar mataharinya lemah, dan dapat meningkatkan keluaran listrik secara signifikan.
Sel surya heterojunction (HJT): Menggabungkan keunggulan silikon amorf dan kristal, teknologi HJT meningkatkan mobilitas elektron dan efisiensi sel secara keseluruhan dengan menambahkan lapisan silikon amorf ke permukaan silikon kristal. Baterai HJT bekerja dengan baik pada suhu rendah dan kondisi cahaya redup.
TopCon: Teknologi kontak pasif terowongan oksida (TopCon) adalah metode canggih dalam pembuatan baterai surya. Ini secara signifikan meningkatkan efisiensi dan stabilitas sel dengan membentuk lapisan terowongan oksida dan lapisan kontak pasif di bagian belakang sel silikon kristal. Teknologi TopCon sangat cocok untuk aplikasi yang memerlukan efisiensi tinggi dan keandalan tinggi.
Sel surya perovskit: Teknologi perovskit adalah teknologi sel surya baru yang terkenal dengan biaya rendah dan efisiensi tinggi. Sel-sel ini menggunakan bahan perovskit (sejenis logam halida) sebagai lapisan penyerap cahaya, sehingga menawarkan keunggulan biaya dalam produksi sambil mempertahankan efisiensi konversi energi terbarukan yang tinggi. Sel perovskit menunjukkan potensi besar di bidang panel surya yang fleksibel dan dapat dicetak.
Biaya terus menurun
Dengan teknologi produksi yang lebih baik, biaya pembuatan panel surya terus menurun. Misalnya, produksi otomatis, teknik pertumbuhan kristal silikon yang lebih baik dapat mengurangi penggunaan bahan mentah dan konsumsi energi.
Tantangan
Keseimbangan antara teknik dan biaya: Pengembangan teknologi baru untuk meningkatkan efisiensi harus disertai dengan pengendalian biaya untuk memastikan daya saing pasar produk PV.
Keberlanjutan dan pencemaran lingkungan: Seluruh proses produksi baterai tenaga surya perlu diperiksa, termasuk ekstraksi bahan mentah, proses pembuatan, dan pembuangan daur ulang akhir.
Misalnya, konsumsi energi dan pembuangan limbah selama penyulingan silikon dan pembuatan panel merupakan permasalahan utama.
Penyimpanan energi dan jaringan listrik: Pengembangan teknologi penyimpanan energi terbarukan yang efisien dan berbiaya rendah adalah kunci untuk mengatasi sifat pembangkit listrik tenaga surya yang bersifat intermiten. Pada saat yang sama, infrastruktur jaringan listrik perlu dioptimalkan untuk mengakomodasi akses terhadap sejumlah besar tenaga surya yang didistribusikan.
Dukungan pasar dan kebijakan: Kebijakan pemerintah, subsidi dan insentif pajak sangat penting untuk mempromosikan teknologi tenaga surya. Pada saat yang sama, investasi penelitian dan pengembangan pemerintah dan swasta merupakan faktor kunci dalam mendorong inovasi teknologi.
Rantai pasokan: Mempertahankan standar kualitas produk yang tinggi sekaligus mencapai produksi skala besar. Pada saat yang sama, terdapat risiko fluktuasi biaya bahan mentah dan gangguan pada rantai pasokan global, seperti masalah ketersediaan silikon dan perak.
Beberapa tips sebelum Anda membeli
Kaji kebutuhan energi
Perkirakan pembangkit listrik teoritis dengan mempertimbangkan lokasi geografis dan iklim lokal (misalnya, rata-rata jam penyinaran matahari, pola cuaca). Pilih sudut dan orientasi sinar matahari pada lokasi tertentu untuk menentukan sudut penempatan panel yang optimal.
Pilih jenis panel surya yang tepat
Jika ruang terbatas, diperlukan efisiensi tinggi, dan anggaran mencukupi, pemilik rumah sebaiknya memilih monokristalin solar panel. Namun, jika anggaran terbatas atau ruang yang tersedia lebih besar, panel polikristalin mungkin lebih cocok, meskipun sedikit kurang efisien.
Panel surya film tipis (misalnya CIGS, CdTe) cocok untuk aplikasi dengan permukaan tidak beraturan atau yang memerlukan pemasangan fleksibel. Panel surya bifasial dapat memberikan hasil energi terbarukan yang lebih tinggi di lokasi yang dapat memanfaatkan pantulan cahaya dari tanah atau bangunan lainnya.
Analisis efektivitas biaya
- Hitung biaya pemasangan awal panel surya, termasuk biaya peralatan seperti panel, inverter, dan racking, serta biaya pemasangan.
- Evaluasi keluaran energi terbarukan yang diharapkan dan biaya pengoperasian jangka panjang, termasuk biaya pemeliharaan dan kemungkinan biaya penggantian panel.
- Pertimbangkan subsidi pemerintah yang tersedia, insentif pajak, dan dukungan kebijakan lainnya.
- Perkirakan keluaran energi terbarukan tahunan dari sistem dan hitung periode pengembalian dan tingkat pengembalian.
Pilih pemasang tata surya yang berpengalaman dan bereputasi baik
- Pastikan tim instalasi mengetahui peraturan bangunan setempat dan persyaratan akses jaringan.
- Atur inspeksi dan pembersihan rutin untuk memastikan kinerja panel surya yang optimal.
- Memanfaatkan sistem pemantauan cerdas untuk melacak kinerja sistem dan mengidentifikasi masalah tepat waktu.
- Siapkan jadwal perawatan rutin yang mencakup pembersihan panel surya dan pemeriksaan sambungan listrik.
- Untuk proyek yang lebih besar, pertimbangkan untuk menggunakan sistem pemantauan jarak jauh untuk memeriksa kinerja sistem secara real-time.
Terakhir, jika Anda tertarik untuk membeli panel surya, Anda akan menemukan ribuan produk yang sesuai dari pemasok terkemuka Alibaba.com.
