ITNYITNY

KURVATEKKURVATEK

Pemanfaatan energi surya melalui teknologi fotovoltaik (PV) terus berkembang sebagai sumber energi terbarukan yang menjanjikan. Namun, efisiensi panel surya terbatas oleh panas yang dihasilkan selama operasi, yang menyebabkan penurunan kinerja seiring kenaikan suhu. Penelitian ini bertujuan meningkatkan efisiensi sistem fotovoltaik dengan mengintegrasikan modul Thermoelectric Generator (TEG), menghasilkan sistem hybrid Photovoltaic‑Thermoelectric Generator (PV‑TEG). Sistem hybrid PV‑TEG dirancang untuk memanfaatkan panas berlebih yang dihasilkan oleh panel surya, yang kemudian diubah menjadi energi listrik tambahan melalui modul TEG menggunakan efek Seebeck. Dalam studi eksperimental, dua metode transfer panas diuji dan dibandingkan: Micro‑Channel Heat Pipe (MCHP) dan pelat tembaga. Kedua metode dievaluasi untuk meningkatkan gradien temperatur pada modul TEG, dengan tujuan mengoptimalkan kinerja sistem hybrid. Metodologi penelitian mencakup desain, fabrikasi, dan pengujian prototipe sistem PV‑TEG di bawah berbagai kondisi lingkungan terkontrol. Parameter yang diukur meliputi suhu operasional, tegangan keluaran, arus, dan daya total yang dihasilkan. Analisis termodinamika dan listrik dilakukan untuk menilai efisiensi konversi energi serta kinerja keseluruhan sistem. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem hybrid PV‑TEG dapat meningkatkan efisiensi keseluruhan hingga 10 % dibandingkan panel surya konvensional. Penggunaan pelat tembaga sebagai media transfer panas menghasilkan efisiensi lebih tinggi dibandingkan MCHP, menunjukkan potensi yang lebih besar untuk implementasi praktis. Analisis ekonomi juga menunjukkan kelayakan jangka panjang sistem hybrid ini meskipun biaya awal lebih tinggi. Kesimpulannya, sistem hybrid PV‑TEG yang dikembangkan memberikan kontribusi signifikan dalam meningkatkan efisiensi energi panel surya.

Integrasi modul Thermoelectric Generator (TEG) dengan panel fotovoltaik (PV) menggunakan pelat tembaga sebagai media perpindahan panas meningkatkan efisiensi sistem hingga 25,6% dibandingkan 19% pada sistem PV konvensional.Pelat tembaga memberikan kinerja perpindahan panas yang lebih baik dibandingkan Micro‑Channel Heat Pipe (MCHP), menghasilkan efisiensi rata-rata 12,8% versus 10,5%.Meskipun biaya awal lebih tinggi, peningkatan efisiensi energi memberikan manfaat ekonomi dan lingkungan yang signifikan, sehingga teknologi hybrid PV‑TEG layak dikembangkan lebih lanjut untuk aplikasi yang lebih luas.

Penelitian selanjutnya dapat mengeksplorasi alternatif material perpindahan panas yang lebih ekonomis namun tetap memiliki konduktivitas termal tinggi, dengan tujuan mengurangi biaya investasi awal sistem hybrid PV‑TEG tanpa mengorbankan efisiensi energi; misalnya, apakah penggunaan bahan komposit berbasis alumunium atau graphene dapat memberikan kinerja termal serupa atau lebih baik dibandingkan pelat tembaga? Selanjutnya, diperlukan pengembangan algoritma Maximum Power Point Tracking (MPPT) yang adaptif terhadap fluktuasi suhu dan radiasi matahari, sehingga dapat memaksimalkan konversi daya pada sistem hybrid; bagaimana performa algoritma fuzzy‑logic atau berbasis pembelajaran mesin dibandingkan dengan metode MPPT konvensional dalam kondisi operasi real‑time? Terakhir, studi jangka panjang tentang keandalan dan degradasi modul TEG di lingkungan outdoor dengan variasi iklim harus dilakukan, untuk menjawab pertanyaan apakah umur pakai TEG dapat dipertahankan selama dekade dengan pemeliharaan minimal, serta bagaimana faktor lingkungan mempengaruhi efisiensi termal secara keseluruhan.

Read online
File size418.39 KB
Pages8
DMCAReport

Related /

ads-block-test