Bagaimana Energi Tenaga Surya Bekerja?
02.06.2026
Oleh Denie Kristiadi | Published 22-07-2021
DAFTAR ISI ARTIKEL
Terdapat tiga faktor penting yang dapat mempengaruhi panel surya silikon crystalline yakni efek potensi degradasi (PID), retakan mikro, dan titik panas (hot spot).
CATATAN PENTING
Dari jumlah tersebut, efek PID dan hot spot biasanya muncul beberapa saat setelah panel surya dipasang dan dioperasikan. Sedangkan retakan mikro adalah masalah umum yang terkait dengan panel surya yang sulit dideteksi dengan mata telanjang.
Mengingat masalah yang berpotensi tersembunyi ini, mekanisme untuk mengidentifikasi dan memperbaiki cacat menjadi penting. Artikel ini membahas penyebab retakan mikro sel, cara mengidentifikasinya, dan cara mencegahnya.
Retak mikro dan Kemungkinan Penyebabnya
Retak mikro adalah cacat yang relatif umum yang dapat terjadi pada panel surya crystalline, terutama mengacu pada beberapa retakan kecil yang tidak mudah dideteksi oleh mata manusia. Karena karakteristik struktur kristalnya, panel surya silikon crystalline mudah retak.
Selama proses produksi panel surya silikon crystalline, banyak bagian dari proses dapat menyebabkan sel retak. Tetapi akar penyebabnya biasanya salah satu dari tiga hal:
Tekanan mekanis: Ini adalah saat sel terkena kekuatan eksternal seperti pengelasan, laminasi, pembingkaian, pemasangan, konstruksi, dll. Retak mikro dapat terjadi ketika parameter diatur secara tidak benar, peralatan gagal, atau pengoperasian yang tidak tepat.
Tekanan termal: Ini terutama disebabkan ketika sel membengkak dan pecah setelah terkena suhu tinggi yang tiba-tiba saat ketika suhu pengelasan atau laminasi terlalu tinggi, dan pengaturan parameter lainnya tidak benar.
Cacat bahan baku: Sumber bahan baku yang buruk atau bahan yang tidak ditangani dengan benar dapat mengakibatkan cacat produksi.
Pengaruh Retakan Mikro pada Kinerja Panel Surya
Silikon yang digunakan dalam sel surya sangat tipis, mengembang dan mengerut sebagai akibat dari siklus termal. Pada siang hari, panel surya mengembang karena suhu yang lebih tinggi. Ketidaksempurnaan kecil pada sel silikon dapat menyebabkan retakan mikro yang lebih besar. Panjang retakan mikro dapat bervariasi; beberapa menjangkau seluruh sel, sedangkan yang lain hanya muncul di bagian kecil sel.
Arus sel diperoleh oleh garis kisi utama dan garis kisi tipis yang permukaannya saling tegak lurus. Oleh karena itu, ketika retakan mikro (kebanyakan sejajar dengan batang bus) menyebabkan garis kisi tipis putus, arus tidak secara efektif diangkut ke batang bus, yang menyebabkan kegagalan sebagian atau bahkan seluruh sel, dan juga dapat menyebabkan pecahan, hot spot, dll. Pada saat yang sama, dapat menyebabkan pengurangan daya komponen.
Produsen panel surya berusaha untuk mencegah retakan mikro pada sel dan modul selama pembuatan dan perakitan. Namun wafer dan sel dapat pecah, yang dapat menyebabkan retakan mikro. Pabrikan melakukan beberapa metode pengujian kualitas untuk mengidentifikasi retakan mikro. Pabrikan melakukan inspeksi masuk dan keluar, seperti pengujian electroluminescence (EL) atau electroluminescence crack detection (ELCD).
Peralatan EL
Peralatan Electroluminescence (EL) adalah perangkat pendeteksi cacat internal sel surya atau panel surya, yang menggunakan prinsip EL silikon kristal untuk menangkap gambar komponen inframerah melalui kamera inframerah resolusi tinggi. Peralatan EL ini menentukan cacat komponen.
Namun metode ini memiliki beberapa kelemahan dalam pengenalan retakan mikro pada modul PV yang terpasang, seperti harganya yang mahal, waktu deteksi yang lama (biasanya beberapa minggu atau bahkan berbulan-bulan untuk sistem besar), dan kebutuhan tenaga profesional untuk pengoperasiannya dan meningkatkan biaya tenaga kerja.
Metode Pemindaian Kurva I-V
Untuk panel surya yang telah dipasang dan terhubung ke platform monitoring cerdas, fungsi pemindaian kurva I-V dapat digunakan untuk memindai dan mengkategorikan panel surya retakan mikro dengan cepat.
Jika hasil pemindaian menunjukkan dua jenis kurva seperti atau pada Gambar dibawah, menunjukkan bahwa arus keluaran panel surya tidak normal. Penyebabnya kemungkinan adalah retakan yang rusak atau arus yang tersumbat.
Keuntungan menggunakan metode I-V adalah dapat mengidentifikasi berbagai kegagalan PV. Metode I-V juga memiliki waktu respons yang cepat, pemindaian dapat diselesaikan hanya dalam 5 menit.
Memanfaatkan Pemindaian Kurva I-V
Pemindaian kurva I-V dapat diimplementasikan dalam proyek komersial dan industri. Semua inverter di tempat dipindai dari jarak jauh melalui sistem cloud, dan contohnya seperti gambar di bawah ini bahwa salah satu string inverter menunjukkan karakteristik kurva:
Melalui analisis yang tepat ini, tim dapat dengan cepat mengidentifikasi panel surya PV yang retak di lapangan, yang pada akhirnya meningkatkan efisiensi operasi dan pemeliharaan sistem serta menurunkan biaya.
Masalah retakan mikro memiliki dampak besar pada output daya panel surya dan seluruh sistem. Sementara produsen panel surya berusaha keras untuk mencegah retakan mikro selama produksi, perhatian besar harus diberikan dalam penyimpanan, transportasi, dan pemasangan untuk menghindari kerusakan pada sel. Pertimbangan yang cermat harus diberikan pada lingkungan penyimpanan dan untuk menghindari perubahan suhu ekstrim yang tiba-tiba.
Menghubungkan sistem tenaga surya skala besar ke platform monitoring akan memastikan bahwa banyak masalah yang mungkin dapat ditangani dengan cepat dan efisien, sehingga biaya perawatan dapat ditekan.