Photovoltaic, sumber listrik yang melimpah

Jenius adalah 1 % inspirasi dan 99 % keringat. Begitu yang dikatakan Thomas Alva Edison tentang penemuan brilliannya akan bola lampu ratusan tahun yang lalu. Beliau seakan berpesan kepada kita bahwa untuk menjadi yang terbaik dan berguna dibutuhkan kerja keras dan tak kenal kata menyerah. Ini sudah dicontohkannya ketika menemukan bola lampu dan 1.300an hak paten lainnya.

Lampu, dan listrik pada umumnya, telah menjadi kebutuhan mendasar bagi kita saat ini. Hampir semua perlengkapan saat ini menggunakan listrik sebagai sumber energinya.
Kondisi listrik saat ini
Pemadaman listrik bergilir saat ini terjadi hampir di seluruh penjuru tanah air. Berbagai alasan dikemukakan PT PLN menyangkut pemadaman bergilir ini. Untuk wilayah distribusi Jawa Timur, AGUS WIDAYANTO, Corporate Speaker PT PLN Distribusi Jatim menyatakan bahwa beban puncak saat ini adalah 16.500 MW, hampir mencapai beban puncak maksimum kemampuan PLN, yaitu 17.000 MW. Sedangkan di Jawa Tengah, PLN mengaku terjadi defisit energi sebesar 90 MW.
Pemadaman listrik ini, apapun alasannya, akan merugikan banyak pihak, terutama industri kecil dan menengah, yang menggunakan jasa PLN sebagai satu-satunya sumber energi listrik. Begitu pula rumah tangga, pengguna jalan, serta pengguna energi listrik yang lain.
Diperlukan suatu upaya untuk menciptakan dan menggunakan energi listrik dari sumber lain. Berbagai alternatif sebenarnya sudah dikembangkan dalam rangka memenuhi kebutuhan listrik yang murah dan ramah lingkungan untuk menggantikan energi fosil yang saat ini semakin langka, mahal dan mengganggu lingkungan. Sebut saja pemanfaatan energi angin, air, cahaya matahari, biogas, serta potensi energi nabati dan potensi energi lain yang dapat diperbaharui.
Mengapa Menggunakan Energi Matahari?
Cahaya matahari merupakan salah satu sumber energi besar yang cukup tersedia dan tidak akan pernah habis. Sepanjang matahari masih bersinar, kita tak akan pernah kekurangan energi yang dihasilkan dari matahari. Di Indonesia, cahaya matahari adalah sumber energi yang sangat potensial. Dengan iklim tropis dan berada di garis khatulistiwa, seluruh wilayah Indonesia menerima pancaran Matahari sepanjang tahun. Berikut potensi energi matahari yang terdapat di beberapa wilayah di Indonesia:

Bagaimana cahaya matahari diubah menjadi energi listrik?
Cahaya matahari mempunyai setidaknya dua energi yang dapat dimanfaatkan, yaitu energi panas dan energi listrik (photovoltaic). Cahaya matahari mengandung partikel-partikel photon yang dapat diubah menjadi energi listrik.
Cahaya matahari dikonversi menjadi energi listrik menggunakan photovoltaic cell. peralatan ini terbuat dari silikon yang dilapisi kaca.
Cahaya yang masuk kedalam seldiikuti pula oleh photon yang terkandung dalam cahaya matahari. Partikel photon ini menumbuk elektron bermuatan negatif pada atom silikon.ketika tumbukan terjadi, energi photon berpindah ke elektron, sehingga elektron terlepas dari atom silikonnya. Karena photon terus-menerus menumbuk elektron silikon, sebagaimana halnya cahaya matahari yang terus menyinari bumi, maka elektron bebas yang dihasilkan juga cukup banyak. Di dalam cell tersebut akan dihasilkan medan listrik, yang memaksa elektron–elektron bebas tersebut keluar. Apabila terdapat hubungan antara photovoltaic cell dengan beban listrik (peralatan yang membutuhkan arus listrik untuk memfungsikannya), maka arus listrik akan dapat mengalir dari photovoltaic cell ke beban listrik, maka pada saat ini, cahaya matahari telah diubah menjadi energi listrik.
Penemuan-Penemuan Kreatif
Di Indonesia sendiri belum banyak yang memanfaatkan energi matahari sebagai sumber listrik. Hanya di beberapa daerah terpencil saja yang telah memanfaatkannya, itupun karena ada dukungan dari luar negeri. Padahal, di luar negeri, penggunaan energi matahari sebagai sumber listrik telah dimanfaatkan dengan serius. Portugal sedang membangun Pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan luas area 142 hektar yang berkapasitas 45 MW. Sedangkan Australia membangun PLTS berkapasitas 154 megawatt di bagian utara negara bagian Victoria oleh perusahaan Solar Systems Australia yang berkantor pusat di Melbourne.
Sebenarnya, telah banyak inovasi-inovasi seputar pemanfaatan energi listrik yang dilakukan oleh anak negeri ini. Mahasiswa Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya pada tahun 1989 telah menciptakan mobil tenaga surya yang di beri nama Wahana Wiyata oleh Fuad Hassan, Menteri Pendidikan dan Kebudayaan saat itu. Mobil yang mampu menempuh perjalanan Jakarta-Surabaya tersebut menggunakan teknologi hibrid dengan menggabungkan energi cahaya matahari dan energi jala-jala listrik yang disimpan dalam aki (accu). Perbandingan tenaga solar cell dan elektrikalnya masing-masing 50 persen. Sedangkan tahun 1992 Wiyata Wahana II meningkatkan perbandingan tenaga 70%-30% untuk tenaga matahari. Sedangkan WW III diciptakan tahun 1998. Akan tetapi karena keterbatasan bahan dan dana, akhirnya proyek tersebut terbengkalai.
Saat ini, giliran mahasiswa Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS) ITS yang menciptakan becak bertenaga surya. Proyek yang mendapatkan dana dari Dikti sebesar Rp 6.000.000,- ditambah dengan pihak luar yang tertarik pengembangan ini memanfaatkan motor yang digerakkan listrik dari aki yang pengisian listriknya berasal dari 2 panel surya yang terdapat di atas becak. Aki ini juga bisa diisi dari listrik PLN.
Sedangkan Budiharyono, 57,guru SMK Armada Kota Magelang menciptakan energi listrik dari cahaya Matahari. Guru elektro yang tidak lulus kuliah jurusan hukum (sebelumnya hanya mengenyam pendidikan di Sekolah Menengah Kejuruan (SMK)) ini dapat merakit solar cell yang mampu menghasilkan daya 1.000 Watt sehingga dapat mencukupi kebutuhan listrik di sekolahnya tersebut. Budiharyono yang belajar secara otodidak tentang panel surya ini menyebutkan, rangkaian energi listrik dari tenaga surya itu terdiri atas modul surya, yakni alat yang menangkap cahaya matahari, yang kemudian dihubungkan dengan inventer, yakni alat pengatur keluar masuknya energi yang telah dihubungkan dengan baterei atau aki. Dua alat tersebut sudah bisa menghasilkan listrik.
Sementara itu, Wilson Walery Wenas PhD, Kepala Laboratorium Riset Semikonduktor Institut Teknologi Bandung telah mematenkan temuan tentang solar cell. Dalam disertasinya yang berjudul “Study on Textured ZnO Thin Film and Its Application to Sollar Cells” untuk gelar doktor pada tahun 1994 di Department of Electrical and Electronic Engineering, Tokyo Institute of Technology, dia menawarkan tekstur bergerigi, sebagai usulan baru dalam pengembangan sel surya. Teori baru itu ternyata mampu membuktikan dengan menggunakan lapisan bergerigi, sinar Matahari yang terserap ke dalam sel surya tingkat efisiensinya meningkat, sekitar 15-20 persen dari potensi awal.
Penemuan ini cukup spektakuler sehingga dimuat di Nihon Kogyo Shimbun edisi 12 April 1991. Sekarang material ini telah digunakan secara luas di industri sel surya di Jepang, yaitu Fuji Elektrik dan Showa Sel. Penemuan itu kemudian dipatenkan atas namanya, Wilson Walery Wenas. Piu_edu