Analisis komparatif efisiensi listrik dan termal sistem panel surya konvensional dan berpendingin thermoelectric cooler (TEC)

Abstract

Kebutuhan energi listrik yang terus meningkat serta keterbatasan energi fosil mendorong pengembangan energi terbarukan, khususnya energi surya melalui teknologi photovoltaic (PV). Namun, peningkatan suhu operasi akibat radiasi matahari menyebabkan penurunan efisiensi listrik panel surya. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis efektivitas Thermoelectric Cooler (TEC) sebagai sistem pendingin aktif pada panel surya serta pengaruhnya terhadap kinerja listrik dan termal sistem. Metode yang digunakan adalah analisis komparatif kuantitatif antara sistem photovoltaic konvensional dan photovoltaic dengan pendingin TEC. Penelitian dilakukan menggunakan panel surya monocrystalline 50 Wp yang diuji pada kondisi lingkungan terbuka. Parameter yang dianalisis meliputi suhu permukaan panel, tegangan, arus, daya keluaran, Net Electrical Efficiency, dan Coefficient of Performance (COP). Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan TEC menurunkan suhu panel secara signifikan, dari 45,57 °C menjadi 27,71 °C pada bagian atas dan dari 43,57 °C menjadi 29,86 °C pada bagian bawah panel. Penurunan suhu mencapai 39% dan 31% pada masing-masing bagian. Meskipun TEC memerlukan daya tambahan rata-rata sebesar 2,57 W, sistem menunjukkan nilai Net Electrical Efficiency sebesar 24,97% dan COP sebesar 6,14. Hasil ini menunjukkan bahwa TEC efektif meningkatkan performa termal panel surya, namun optimasi lebih lanjut masih diperlukan untuk meningkatkan efisiensi listrik keseluruhan sistem photovoltaic.