Solar Panel atau Solar Module atau orang Indonesia biasa menyebutkannya sebagai Panel Surya, adalah komponen terpenting dari sebuah Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Solar panel mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik. Solar Panel terdiri dari sejumlah Sel silikon (disebut juga solar cells PV) yang disinari matahari/ surya, yang lalu menghasilkan photon yang membangkitkan arus listrik.

Sekumpulan Solar Panel dalam satu system disebut Array. Banyaknya jumlah modul –yang dapat disusun secara seri atau parallel- akan menentukan besarnya total output energi listrik yang dihasilkan.

PLTS adalah singkatan dari Pembangkit Listrik Tenaga Surya. Ini adalah sebuah singkatan/istilah yang biasa digunakan di Indonesia untuk menyebutkan sebuah sistem pembangkit listrik independen, yang bersumber bahan baku untuk membangkitkan energi listriknya berasal dari sinar matahari.

WP, singkatan dari Watt-Peak, adalah istilah yang memang biasa digunakan dalam dunia solar energy. WP menggambarkan besarnya nominal Watt tertinggi yang dapat dihasilkan dari sebuah solar system. Ini dikarenakan karena energi dari sinar matahari yang bisa berubah-ubah dalam satu hari. Yang bila digambarkan dalam sebuah grafik dari hasil pengukuran laboratorium tentang ukuran kekuatan daya listriknya per satuan waktu, akan tampak seperti gelombang. Ada puncak (Peak) dan ada lembahnya, berdasar data-data yang diperoleh dari pengukuran dalam jangka waktu tertentu.

Contoh :

Sebuah lampu penerang jalan bertenaga solar panel memiliki daya 60wp. Ini artinya seberapa kuatnya sinar matahari pada saat itu sekalipun, maksimal daya yang dapat diserap atau output energi yang dihasilkan oleh perangkat tersebut hanya 60watt.

• Energi yang terbarukan (renewable energy), tidak memerlukan BBM lagi
• Bersih, ramah lingkungan
• Umur panel surya panjang  (investasi jangka panjang): 20-25 tahun
• Praktis. Mudah & murah dalam perawatan
• Sangat cocok untuk daerah tropis seperti Indonesia

Dalam nilai ke-ekonomian, pembangkit listrik tenaga surya memiliki nilai yang lebih tinggi, dimana listrik dari PT. PLN tidak dimungkinkan, ataupun instalasi generator listrik bensin ataupun solar. Misalnya daerah terpencil: pertambangan, perkebunan, perikanan, desa terpencil, dll. Dari segi jangka panjang, nilai ke-ekonomian juga tinggi, karena Panel Surya memiliki daya tahan 20 - 25 tahun. Baterai dan beberapa komponen lainnya dengan daya tahan 3 - 5 tahun.

Untuk merk dan asal negara pembuat, khusus di industri solar panel global, sudah tidak berpengaruh lagi. Selain kualitas produksi, kemampuan  teknologi & riset yang dikuasai sudah sama, ini juga dikarenakan hampir semua bahan baku & bahan setengah jadi yang diperlukan oleh manufaktur solar panel di seluruh dunia,  berasal dari satu negara saja. Seperti wafer, ingot, PhotoVoltaic Cell, dll. Jadi pada saat ini, sudah tidak ada lagi perbedaan yang signifikan dalam soal harga dan kualitas antara buatan Jepang, Eropa, China, maupun USA.

Bahkan untuk beberapa manufaktur solar panel terbesar dunia, sudah memiliki setiap sertifikasi kualitas baku mutu & green product tingkat international maupun lokal di negara tempat dimana produknya dipasarkan.

LDK Solar adalah produsen solar energy products (hulu-hilir) terbesar di dunia
Silahkan buka official website-nya di www.ldksolar.com

Ya. Pada hari berawan/mendung yang normal tetap akan ada cukup cahaya yang dapat diserap untuk menghasilkan listrik, meskipun tentu tidak sebesar ketika pada saat sinar terik. Teknologi Panel Surya saat ini pada umumnya sudah memiliki kemampuan menyerap energi yang baik dari intensitas cahaya yang berbeda-beda.

Tentu saja dapat. Karena energi matahari yang diserap di siang hari akan disimpan dalam baterai. Energi yang disimpan dalam baterai inilah yang digunakan pada malam hari.

Dari gambar diatas, beberapa solar panel di-paralel-kan untuk menghasilkan arus listrik yang lebih besar. Combiner pada gambar diatas menghubungkan kaki positif panel surya satu dengan panel surya lainnya. Kaki/ kutub negatif panel satu dan lainnya juga dihubungkan. Ujung kaki positif panel surya dihubungkan ke kaki positif charge controller, dan kaki negatif panel surya dihubungkan ke kaki negatif charge controller. Tegangan panel surya yang dihasilkan akan digunakan oleh charge controller untuk mengisi baterai. Untuk menghidupkan beban perangkat AC (alternating current) seperti Televisi, Radio, komputer, dll, arus baterai disupply oleh inverter.

Charge controller
Digunakan untuk mengatur pengaturan pengisian baterai. Tegangan maksimun yang dihasilkan solar cells panel pada hari yang terik akan menghasilkan tegangan tinggi yang dapat merusak baterai.

Inverter
Adalah perangkat elektrik yang mengkonversikan tegangan searah (DC - direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC - alternating current).

Baterai
Adalah perangkat kimia untuk menyimpan tenaga listrik dari tenaga surya. Tanpa baterai, energi surya hanya dapat digunakan pada saat ada sinar matahari.

Ada berbagai macam jenis. Ada yang disebut Morpheus dan Compound. Namun yang paling popular saat ini adalah Polycrystal dan Monocrystal.

Polikristal (Poly-crystalline)
Merupakan panel surya / solar cell yang memiliki susunan kristal acak. Type Polikristal memerlukan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis monokristal untuk menghasilkan daya listrik yang sama, akan tetapi dapat menghasilkan listrik pada saat mendung.

Monokristal (Mono-crystalline)
Merupakan panel yang paling efisien, menghasilkan daya listrik persatuan luas yang paling tinggi. Memiliki efisiensi sampai dengan 15%. Kelemahan dari panel jenis ini adalah tidak akan berfungsi baik ditempat yang cahaya mataharinya kurang (teduh), efisiensinya akan turun drastis dalam cuaca berawan.

Berikut adalah perbandingan dari beberapa jenis panel surya:

Catatan tambahan :
Monocrystaline type lebih terutama lebih banyak diproduksi di China dibanding di negara lain.
-->Daya serap tinggi di kala terik, namun dikala mendung/berawan agak kurang optimal menyerap cahayanya

Polycrystaline diproduksi oleh hampir semua Negara produsen besar solar panel seperti China, Jepang & Negara-negara Eropa.  
-->Berlawanan dengan Monocrystalline, daya serap tipe poly berada dibawah type mono di kala matahari terik, namun tetap dapat menyerap energy dengan baik di kala mendung/berawan.
-->Biasanya harganya lebih mahal dibanding type monocrystaline. Namun untuk di Indonesia, harganya relatif sama

Harga panel surya tergantung dari beberapa faktor:

• Type panel/ teknologi/ efisiensi
• Ukuran panel dan daya dalam Watt yang dihasilkan per jam

Sebagai komponen utama dari sebuah PLTS, mari kita lihat dari sisi solar panelnya dulu.

Biasanya dalam penentuan harga sebuah solar panel didasarkan pada perhitungan harga per watt peak (wp). Ini juga yang berlaku di pasar internasional untuk penentuan harga sebuah solar panel.

Kita misalkan saja, harga solar panel per watt-peak adalah Rp 2. Jadi harga solar panel 60 wp adalah Rp120. Demikian seterusnya. Walupun misalnya kapasitas terpasang mencapai hitungan MegaWattPeak (1.000.000 WP), tetap digunakan harga satuan yang sama per WPnya. Kalaupun ada perbedaan, harga antara yang ber-WP besar dengan yang ber-WP kecil, tidak akan terlalu jauh harga per WPnya.

Kembali ke soal berapa besarnya biaya yang diperlukan, saat ini (November 2011) diperkirakan untuk harga solar panelnya sendiri di Jakarta adalah rata-rata sekitar Rp.30.000/wp atau USD3/wp (kalau di LDK Indonesia, harganya dibawah IDR27.500/wp).

Harga ini tentu saja belum termasuk:

• Battery
• Charge Controller
• Inverter
• Penambahan kabel (diluar paket standar) dan asessoris atau additional options lainnya
• Biaya instalasi
• Biaya delivery ke daerah
• Pajak, dan lain-lain

Tapi biasanya harga yang berlaku di Indonesia, sudah termasuk Import duty & delivery cost dari negara asalnya.

Karena PLTS sangat tergantung kepada sinar matahari, maka perencanaan yang baik sangat diperlukan. Perencanaannya terdiri dari:

1. Jumlah daya yang dibutuhkan dalam pemakaian sehari-hari (Watt-hour).
2. Berapa jumlah panel surya yang harus dipasang.
3. Berapa unit baterai yang diperlukan untuk kapasitas yang diinginkan dan pertimbangan penggunaan tanpa sinar matahari.

Dari sini kita lalu menentukan, apakah kita menginginkan “FULL OUTPUT” atau “PEAK” energy saja. Bila yang kita butuhkan adalah FULL OUTPUT, maka akan diperlukan banyak battery & untuk perhitungan-perhitungan kebutuhannya nanti, akan ada semacam “Faktor-faktor Angka Pengali” yang digunakan.
Jika kebutuhannya hanya PEAK saja, artinya ini akan meminimalisir penggunaan battery (atau tanpa battery sama sekali) & energi yang dihasilkan terutama untuk penggunaan di siang hari saja (Hybrid System. Dikombinasikan dengan listrik PLN, genset atau sumber energy lain). Tipe PEAK ini jauh lebih ekonomis dengan ROI yang lebih cepat. Cocok sekali untuk kalangan Industry (Pabrik, UKM, dll), Commercial (Mall, Gedung Perkantoran, dll) serta Telecommunication (BTS).
Untuk lebih jelasnya, berikut contoh perhitungannya :

Perhitungan kebutuhan 2200watt FULL OUTPUT:

Asumsi 1 :
Dibutuhkan untuk dapat menyala 24jam
Maka jumlah daya yang dibutuhkan untuk pemakaian sehari-hari adalah :
2200wp x 24jam = 52.800 watt-hour per hari

Asumsi 2 :
Menggunakan Solar panel @ 100wp

Asumsi 3 :
Lama penyinaran dalam 1 hari adalah 4 jam
--> Ini berdasarkan perhitungan energi surya dari jam 7 pagi s/d jam 5 sore ( 10 jam ) dan asumsi konversi energi minimal 4 jam sehari  (menggunakan konstruksi solar panel terpasang fixed menghadap 1 arah mata angin saja)

Asumsi 4 :

• Menggunakan battery kering type 12volt 100ah (ah = ampere hour)
• Dalam tataran ideal, digunakan faktor angka pengali 2 & 3 untuk menghitung kebutuhan battery, atau secara total angka pengalinya adalah 6 (dari 2 x 3).
  Angka pengali 2 (dua), timbul karena battery tidak boleh lebih dari 50% kehilangan kapasitasnya bila ingin battery-nya tahan lama, terutama untuk battery kering seperti type gel dan AGM.  Dengan kata lain diusahakan agar DOD ( Depth of Discharge ) tidak melampaui 50% karena akan sangat mempengaruhi life time dari battery itu sendiri.
  Faktor angka pengali 3 (tiga) adalah untuk kebutuhan Battery. Angka 3 ini adalah kemungkinan terburuk dari jumlah hari yang diasumsikan terjadi hujan/mendung/tidak ada sinar matahari selama 3 hari berturut-turut
• Namun ada juga yang menghitung langsung faktor angka pengalinya 4 atau 5 saja

Maka berdasar asumsi 1, 2 , 3 & 4, diperoleh perhitungan untuk :