Membuat Sel Surya Sendiri? Bagian 1 : Pengolahan Silikon

Terdapat beberapa pertanyaan dari banyak pengunjung yang sayangnya belum sempat penulis respon. Banyak cara dan bentuk pertanyaannya, namun inti kesemuanya ialah sami mawon. Pertanyaan yang pertama berkaitan dengan adanya kemungkinan membuat atau merakit sel surya sendiri atau secara mandiri. Sedangkan pertanyaan kedua ialah pemanfaatan bahan baku sekitar untuk dijadikan sel surya lebih khusus lagi untuk sel surya jenis silikon yang saat ini merajai pasar sel surya. Nah, tulisan ini akan sedikit mengupas dua pertanyaan tersebut dengan cara menggabung dua pertanyaan di atas dalam dua artikel yang terpisah; bisakah kita membuat sel surya secara mandiri dengan berbahan baku alam sekitar?

Penulis yakin manisnya janji dan indahnya mimpi yang ditawarkan oleh teklnologi sel surya untuk menyediakan listrik dalam jangka panjang telah mengundang pemikiran-pemikiran bahkan niatan untuk mengembangkan sel surya sendiri di tanah air. Bentuk fisik sel surya yang terlihat amat sederhana, mudah dipasang dan cukup mudah dibawa , mengundang anggapan mudahnya membuat sel surya. Kemudian, setelah mengetahui bahwa bahan dasar sel surya jenis silikon sejatinya ialah pasir atau tanah mengandung silika yang banyak di jumpai di tanah air, bertambah lagi anggapan umum bahwa sel surya sangat mungkin dikembangkan di tanah air yang jelas aroma bisnisnya akan cukup menyengat di masa depan.

Seorang rekan pengunjung Blog ini menulis sebuah pertanyaan seperti di bawah. Pertanyaan ini penulis  ambil sebagai sebuah sampel dari beberapa pertanyaan serupa sebelumnya dan artikel ini penulis persiapkan guna menjelaskan apa dan bagaimana pengolahan silikon dari pasir silika itu, serta menimbang-nimbang apakah produksi silikon untuk sel surya dapat kita lakukan atau tidak.

Eric Berkata:
September 12, 2008 pukul 5:16 pm

Salam kenal Pak Adhi..

Saya tertarik untuk memproduksi poli kristal ataupun mono krital silica. mengingat di tanah air terdapat banyak sekali pasir silika namun penggunaannya masih belum maksimal. Pertanyaan saya, apakah untuk mengkonversi silika dari alam menjadi poli/mono kristal memerlukan proses yg rumit? Dan berapakah kira2 biaya investasi yg dibutuhkan..

Terima kasih..

Silikon terdapat banyak di bumi. Ia merupakan unsur kedua terbanyak di kulit bumi setelah oksigen. Terdapat di alam dalam bentuk pasir silika atau yang dikenal juga degan quartz dengan rumus kimia SiO2. Tanah dimana kita pijak pun mengandung silikon. Sebagai contoh, di Indonesia penamnangan pasir silika ini dilakukan di Kalimantan Tengah dan Jawa Tengah. Di pesisir pantai selatan Jawa juga diyakini memiliki kandungan pasir silika. Silikon yang dipakai untuk keperluan semikonduktor dan sel surya diambil dari hasil pemisahan Si dan O. Saat ini, penghasil silikon terbesar di dunia ialah Cina, Amerika, Brazil, Norwegia dan Prancis. Cadangan sumber daya silika dan ketersediaan tenaga listrik yang cukup besar menjadi alasan mengapa negara-negara di atas memimpin dalam menghasilkan silikon.

Butuh listrik besar.

Tahap pertama pembuatan silikon dimulai dengan jalan memisahkan silikon dari SiO2. Pemisahan ini dilakukan di dalam sebuah tanur (furnace) yang disuplai dengan listrik berkekuatan tinggi. Skema tanur untuk pemisahan silikon dapat dilihat di bawah ini.

Gambar 1. Skema pemisahan/pembuatan silikon dari pasir silika. Diadaptasi dari sini.

Pasir silika dan karbon (C) secara bersamaan (gambar paling kiri) dimasukkan ke dalam tanur yang dilengkapi dengan elektroda tempat arus listrik mengalir masuk (gambar tengah). Silikon dipisahkan dengan jalan mereaksikan pasir silika dengan karbon pada suhu tinggi, yakni di atas 1900 hingga 2100 derajat celcius. Hal ini mengingat baik pasir maupun karbon merupakan dua zat padat yang mana reaksi akan berlangsung hanya pada saat mereka melebur/mencair/meleleh, ditambah lagi dengan titik leleh pasir silika yang di atas 1800 derajat Celcius. (Reaksi kimia tidak disertakan).

Tingginya suhu proses pemisahan silikon dari pasir silika membawa konsekuensi tingginya konsumsi listrik yang mutlak digunakan. Mengapa musti dengan listrik dan bukan dengan pembakaran? Pembakaran manapun tidak akan mampu mencapai suhu proses yang diperlukan untuk mereaksikan pasir silika dengan karbon, sehingga hanya dengan jalan mengalirkan aurs listrik besar-lah suhu proses ideal mampu dicapai.

Tercatat sekitar 10 hingga 30 MW (MegaWatt) listrik dibutuhkan dalam proses ini tergantung dari seberapa besar tanur yang dipakai. Tidak heran jika hanya negara-negara yang memiliki sumber daya listrik melimpah dan bersumber dari PLTN atau lainnya-lah yang dapat secara ekonomis memisahkan silikon dari pasir silika karena tenaga listrik yang dibutuhkan dalam proses ini sangatlah besar; sekitar sepersepuluh listrik yang dihasilkan oleh PLTU Muara Karang (300 MW) habis hanya untuk proses ini.

Gambar 2. PLTU Muara Karang. Sepersepuluh dari kapasitasnya yang 300 MW itu dibutuhkan untuk memisahkan silikon dari pasir silika.

Silikon yang dihasilkan dari pemisahan Si dan O pada pasir silika perlu dimurnikan kembali untuk mencapai kadar kemurnian silikon di atas 99%. Ada dua tahapan untuk memurnikan silikon hasil pemisahan pasir silika. Tahap pertama, silikon hasil pemisahan masih memiliki „pengotor“ berupa besi (Fe), aluminium (Al), kalsium (Ca) titanium (Ti) dan karbon (C) yang harus dikeluarkan. Tahapan ini dilakukan pada proses pemurnian persis setelah leburan silikon keluar dari tanur (Gambar kiri tengah). Proses ini melibatkan gas oksidatif yang dilakukan pada suhu 1700 derajat Celcius. Listrik berdaya besar masih diperlukan di tahap ini. Sampai tahapan ini, silikon yang dihasilkan disebut dengan metallurgical grade silicon dengan kadar pengotor dalam satuan bagian per sejuta (ppm, parts per million) yang sejatinya sudah cukup untuk dipergunakan untuk banyak keperluan.

Tahapan berikutnya, ialah persiapan dan pemurnian silikon untuk bahan dasar sel surya maupun semikonduktor atau yang disebut dengan semiconductor grade silicon. Tahap ini dilakukan di tempat lain yang terpisah dari proses pemisahan silikon. Untuk diketahui, silikon untuk keperluan semikonduktor membutuhkan kadar kemurnian yang sangat sangat tinggi yang berbeda dari metallurgical grade silicon. Di dunia semikonduktor, dikenal dengan „eleven-nine“ atau 11 angka 9 yang menyatakan kadar kemurnian silikon dalam persen; 99,999999999%. Silikon untuk keperluan semikonduktor harus memiliki unsur pengotor dalam satuan bagian per semilyar (ppb, parts per billion) atau bagian per setrilyun (ppt, parts per trillion). Sederhana saja, jika kadar kemurnian silikon di bawah nilai nominal tersebut, dapat dijamin bahwa sebuah prosesor atau memori komputer atau sel surya tidak dapat berjalan dengan baik.

Pemurnian silikon untuk keperluan sel surya maupun semikonduktor lain dilakukan dalam bentuk gas melalui proses yang disebut dengan proses Siemens. Silikon dari tahap pemurnian pertama (metallurgical grade silicon) direaksikan dengan gas asam klorida (HCl) untuk membuat gas silikon klorida. Proses reaksi ini dilakukan pada suhu 350 derajat Celcius.

Silikon klorida kemudian dimasukkan ke dalam reaktor Siemens (gambar di bawah) bersama-sama dengan gas hydrogen. Di dalam reaktor Siemens terdapat batangan umpan silikon (silicon feed rod) berbentuk U terbalik yang dipanaskan pada suhu 1100 derajat Celcius dan pendingin. Silikon klorida mengalami reaksi dekomposisi atau reaksi penguraian menjadi silikon pada permukaan batangan umpan silikon, dan silikon hasil penguraian ini menempel dan terendap di batangan tersebut. Semakin lama proses, semakin banyak silikon yang mengendap yang kemudian membesar menjadi silikon dengan kadar kemurnian 11 angka 9 di atas (reaksi kimia tidak disertakan).

Gambar 3. Skema diagram proses dan reaktor Siemens untuk memurnikan silikon. Diadaptasi dari sini.

Sampai di sini, silikon sudah memiliki kemurnian yang dapat dimanfaatkan untuk keperluan sel surya.

Silikon untuk sel surya

Sel surya dibuat dari silikon yang berbentuk bujur sangkar pipih dengan ukuran 5 x 5 cm atau 10 x 10 cm persegi. Ketebalan silikon ini sekitar 2 mm. Lempengan bujur sangkar pipih ini disebut dengan wafer silikon untuk sel surya. Bentuk wafer silikon sel surya berbeda dengan wafer silikon untuk semikonduktor lain (chip, prosesor komputer, RAM memori) yang berbentuk bundar pipih meski memiliki ketebalan yang sama (lihat gambar bawah).

Gambar 4. Wafer silikon untuk keperluan elektronika (bundar pipih) dan sel surya (persegi berwarna biru).

Wafer silikon ini dibuat melalui proses pembuatan wafer silikon dengan memanfaatkan silikon berkadar kemurnian tinggi sebelumnya (semiconductor grade silicon). Secara ringkas, penulis paparkan beberapa cara membuat wafer silikon untuk keperluan sel surya.

1. Wafer silikon jenis monokristal.

Mono kristal di sini berarti silikon tersebut tersusun atas satu kristal saja. Sedangkan jenis lain ialah wafer silikon polikristal yang terdiri atas banyak krstal. Wafer silikon monokristal dibuat melalui proses Czochralski (Cz) yang merupakan jantung dari proses pembuatan wafer silikon untuk semikonduktor pula. Prosesnya melibatkan peleburan silikon semiconductor grade, diikuti dengan pemasukan batang umpan silikon ke dalam leburan silikon. Ketika batang umpan ini ditarik perlahan dari leburan silikon, maka secara otomatis silikon dari leburan akan mennempel di batang umpan dan membeku sebagai satu kristal besar silikon. Suhu proses berkisar antara 1000-1200 derajat Celsius, yakni suhu di mana silikon dapat melebur/meleleh/mencair.  Silikon yang telah membeku ini akhirnya dipotong-potong menghasilkan wafer dengan ketebalan sekitar 2 milimeter.

Gambar 5. Skema proses Cz untuk membuat wafer silikon. (Atas) Reaktor tempat pembuatan wafer slikon, (Tengah atas) Keadaan silikon yang tengat ditarik oleh batang pengumpan. Perhatikan warna silikon yang berpijar tanda masih dalam keadaan setengah cair/lelehan. (Tengah bawah) Ruangan pabrik pembuatan wafer silikon yang selalu terjaga kebersihannya dan seragam yang selalu dipakai pekerjanya. (Bawah) Wafer silikon yang dihasilkan (diameter 20-40 cm panjang bisa mencapai 1-2 m). Diadaptasi dari sini dan sini dan sini.

Gambar 6. Sel surya yang menggunakan bahan dasar silikon monokristal. Perhatikan warna biru yang homogen pada sel surya tersebut.

2. Wafer silikon jenis polikristal.

Wafer silikon monokristal relatif jauh lebih sulit dibuat dan lebih mahal. Silikon monokristal inilah yang digunakan untuk bahan dasar semikonduktor pada mikrochip, prosesor, transistor, memori dan sebagainya. Keadaannya yang monokristal (mengandung hanya satu kristal tunggal) membuat silikon monokristal nyaris tanpa cacat dan sangat baik tingkat hantar listrik dan panasnya. Sel surya akan bekerja dengan sangat baik dengan tingkat efisiensi yang tinggi jika menggunakan silikon jenis ini.

Namun demikian, perlu diingat bahwa isu besar sel surya ialah bagaimana menurunkan harga yang masih jauh dari jangkauan masyarakat. Penggunaan silikon monokristal jelas akan melonjakkan harga sel surya yang akhirnya justru kontraprduktif. Komunitas industri dan peneliti sel surya akhirnya berpaling ke jenis silikon yang lain yang lebih murah, lebih mudah dibuat, meski agak sedikit mengorbankan tingkat efisiensinya. Saat ini, baik silikon monokristal maupun polikristal sama sama banyak digunakan oleh masyarakat.

Gambar 7. (Atas) Salah satu contoh aktifitas peleburan material (logam, slikon, dll.) (Bawah) Sel surya berbahan baku silikon polikristal. Perhatikan warna terang gelap pada sel surya yang menandakan kristal kristal yang berbeda arah dan besarnya.

Pembuatan silikon polikristal pada intinya sama dengan mengecor logam (lihat Gambar di bawah). Semiconductor grade silicon dimasukkan ke dalam sebuah tungku atau tanur bersuhu tinggi hingga melebur/meleleh. Leburan silikon ini akhirnya dimasukkan ke dalam cetakan cor dan selanjutnya dibiarkan membeku. Persis seperti pengecoran besi, aluminium, tembaga maupun logam lainnya. Silikon yang beku kemudian dipotong-potong menjadi berukuran 5 x 5 atau 10 x 10 cm persegi dengan ketebalan kira-kira 2 mm untuk digunakan sebagai sel surya.  Proses pembuatan silikon polikristal dengan cara ini merupakan proses yang paling banyak dilakukan karena sangat efektif baik dari segi ekonomis maupun teknis.

Secara umum, proses pembuatan sel surya mulai dari dari silikon dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Proses pembuatan sel surya sendiri telah diterangkan sebelumnya.

Perbandingan dengan industri besi dan baja

Sebagai penutup artikel ini, penulis mecoba membandingkan industri pengolahan silikon dengan industrui besi dan baja di tanah air. Sebagaimana kita ketahui, industri besi dan baja kita mengandalkan bahan baku dalam negeri dengan salah satu yang terbesar ialah PT Krakatau Steel (PT KS). Penulis pernah berkunjung ke PT KS beberapa tahun lalu dan melihat sendiri fasilitas yang dimilikinya, termasuk pelabuhan sendiri serta (kalau tidak salah) pembangkit listrik sendiri atau disuplai dari pembangkt listrik terdekat.

Industri pengolahan silikon hingga siap pakai untuk sel surya penulis ibaratkan sama dengan industri baja, baik dari segi kerumitan maupun investasinya. Besi mudah ditemui, diolah bahkan dijadikan kerajinan. Sudah banyak industri kecil kita yang mampu membuat sendiri alat alat dari besi maupun baja. Namun demikian, ketika hendak berbicara mengenai produksi massal yang memanfaatkan besi, maka pembuatan besi maupun baja sudah melibatkan perhitungan untung rugi ekonomisnya sejak dari penambangan bijih besi. Untuk dapat mengolah bijih besi menjadi besi, dibutuhkan invetasi besar; penambangan bijih, pemisahan bijih, peleburan, pengolahan dan sebagainya seperti apa yang dilakukan PT KS.

Sama dengan pengolahan silikon. Bahkan untuk hal ini, silikon membutuhkan investasi yang lebih besar dari pembuatan besi dan baja mengingat ada komponen ekstra dalam menjaga kebersihan dan ongkos energi yang sangat besar berbanding dengan hasil produksi. Betul bahwa pasir silika banyak terdapat di tanah air, namun demikian, untuk mengubahnya menjadi barang yang jauh berharga semisal semikonduktor atau sel surya, sangat mustahil dilakukan oleh perorangan atau industri kecil-menengah. Hal ini bukan hanya dikarenakan persoalan modal saja, melainkan secara ilmiah-alamiah, mengubah pasir silika menjadi silikon saja tidak dapat dilakukan dengan cara sembarangan atau cara yang disederhanakan.

Bidang ini harusnya diserahkan kepada pemerintah atau investor asing/besar yang berminat bermain di penyediaan bahan baku dasar sel surya atau semikonduktor.

Bersambung ke Bagian 2.

About these ads

76 Comments

Filed under Pembuatan sel surya

76 responses to “Membuat Sel Surya Sendiri? Bagian 1 : Pengolahan Silikon

  1. jeffri

    bagus banget…..!!!!!!

  2. Pingback: Sel surya dengan pasir silika « Anis Blog

  3. wow,,amazing..

    sy ingin tanya,,apa proses pembuatan silika gel bisa dilakukan sperti pada pengolahan silikon..??
    soalnya pada pengolahan silikon juga dihasilkan silika..

    lalu bgmna cara pembuatan silika gel..??

    trimaksh atas bantuannya..

  4. cecillia

    kereeennn!!!

    bisa g ya, sel surya ini dibuat lebih sederhana…
    untuk menjelaskan ke anak2 sma!!

    hehehehe6x…

    Salam Mba(?) Cecil yang cute.. :-)

    Memang tulisan tsb ditulis secara umum. Dan sudah sesederhana mungkin. Namun jelas lah, tidak semua pihak bisa mengunyah informasi yang saya tulis itu.
    Karena perlu ada latar belakang tertentu untuk bisa memahami sebuah tulisan teknis spt di atas.
    Namun, sebenarnya bukan “bagaimana membuat” sel surya yang saya tekankan pada artikel ini. Melainkan “susahnya membuat” sel surya yang saya kedepankan.
    Maksud saya sih, agar semua pihak sadar bahwa isu energi bukanlah isu murahan dan gampangan.. dan jg agar semua bisa saling bahu membahu memasarkan energi yang murah dan bersih. Gitu sih maksud awalnya… :-D

    Terima kasih ya kunjungannya.

  5. hasto

    cara nrakitnya gimana

  6. hasto

    kalau beli jadi sebenarnya berapa kalau bisa buka kursus ngrakitnya biar gampang

  7. Dwi Rahayu

    Emh saya tertarik dgn tulisan tsb dan ide-idenya,saya setuju tapi apakah langkah-langkah dan pembuatan nya bisa lebih spesifik dan jelas agar kita bisa menerapkannya,dalam arti titak rumit dan butuh alat-alat khusus, mengingat energi surya ini sangat cocok diterapkan dimasa sekarang karena kebutuhan energy saat ini sanagt banyak dan energi yang ada sekarang jumlahnya sudah menipis bahkan hampir habis.Terimakasih

  8. Tulisan anda sungguh inspiratif. Saya memiliki website yang berisi tentang enerji dan lingkungan. Boleh kah tulisan Anda dan artikel lain saya masukkan juga ke website saya? tks

    Assalamu’alaikum Pak Badrul.
    Pertama, saya kira bapak itu rekan saya yang namanya persis :-D. Ternyata bukan.

    Saya sangat senang bhw artikel ini bermanfaat.
    Silakan Pak, masukkan saja artikel yg kira-kira berguna di blog ini ke website Bapak. Tidak dipungut bayaran alias gratis. Tinggal mencantumkan alamat website blog ini saja Pak di website bapak sebagai sumber referensi.

    Wassalam
    ADHI

  9. Mars

    Mas Adhi, sungguh mencerahkan, maturnuwun sanget.

    Selain memerlukan energi yang ruar biasa guedhe, saya
    kira ada hal lain lagi yang menyebabkan hanya beberapa
    negara saja yg mengolah silikon ini. Mungkin bisa diperdalam lagi ini kuliah umumnya Mas, hehehe. Biar
    tambah melek.
    Thx.

  10. Syahrul Arfany

    Mungkin Enggak menggunakan media alternatif selain silikon ?

    Mas saya seorang pemimpi yang berharap bisa menggunakan tenaga surya untuk Perumahan di Indonesia. tapi sudah mencoba surf internet nyari informasi tentang sel surya ternyata sel surya masih mahal dan melalui tulisan diatas saya semakin mengerti mengapa sel surya masih sangat mahal dan kemungkinan akan bertambah mahal karena pemanfaatan silikon untuk chip kecil jauh lebih menguntungkan dibandingkan untuk pembuatan sel surya.
    Tapi saya pernah sekilas membaca walaupun di dalam artikel tersebut kurang jelas apakah bahan yang digunakan juga sama (tapi rasanya melalui penjelasan mas adhi ini tampaknya juga sama dengan menggunakan bahan dasar silikon) yaitu tentang teknologi jepang yang menggunakan tinta khusus untuk print sel surya, lalu baru baru ini saya juga membaca artikel bahwa salah satu negara di eropa kalau tidak salah ingat sudah memproduksi nano sel surya yang tipis dan bahkan bisa digulung untuk packing dan pengirimannya.

    Pertanyaan saya justru apakah mungkin menggunakan media lain selain silikon untuk dijadikan sel surya sehingga biaya produksinya bisa lebih murah dan mungkin mewujudkan mimpi saya tadi. bukankah thomas alpha edison melakukan penelitian terhadap banyak media sebelum memutuskan bahwa media untuk lampu pijar adalah yang terbaik akan tetapi sekarang ini lampu pijar sudah mulai ditinggalkan karena adanya neon justru dengan media gas. mungkin mas adhi akan lebih bermanfaat jika mencoba untuk mendalami mengapa silikon merupakan media yang saat ini dianggap sebagai penyerap panas dan penghantar surya terbaik. sehingga bisa dipikirkan media lain sebagai alternatif. layar TV LCD saja kan baru baru ini ditemukan, jadi masih mungkin ada media lain kan mas adhi. Sayangnya saya hanyalah seorang yang berlatar pendidikan Ekonomi dan buta teknologi kimia. saya nantikan posting mas adhi lebih lanjut tentang mengapa silikon media yang terbaik untuk sel surya. dan mungkinkah mencari alternatif sel surya yang lebih murah produksinya. bayangkan negara kita yang dikaruniai cahaya matahari ini jika menjadi yang pertama menemukan alternatif media tersebut dan memanfaatkannya untuk kemajuan negeri ini. thanks

  11. Yerry Tanuwidjaja

    Selamat siang pak Syahrul Arfany.

    saya baru saja membaca komentar bapak tentang mimpi bapak agar setiap perumahan bisa mempunyai sel surya. kebetulan sekali saya juga mempunyai mimpi yang sama. Ayah saya bekerja menjual panel surya dan kincir angin buatan china. beliau menjualnya di daerah kalimantan dan papua. jujur, saya sangat tertarik untuk mengembangkan sendiri panel surya, tetapi ketika saya membaca artikel yang ditulis Pak Adhi, saya menyadari bahwa diperlukan INVESTASI YANG BESAR PULA. keterbatasan modal inilah yang membuat saya bingung harus ngapain lagi…

    hahahahahahahahahahahahahaha…

    BTW, this is a great article. i really awaiting for the next issues. hope i can study more and i could create more advance photovoltaic cells.

    Mas Yerry…

    Di artikel tsb, yg saya tulis ialah soal bgmn sekelumit proses dari bijih silikon menjadi sel surya. Ya intinya memang berusaha untuk membentuk persepsi bahwa membuat sel surya itu ndak semudah apa yang selama ini kita pikirkan. Prosesnya panjang. Dan lagi, perlu investasi.
    Sel surya silikon bukan satu2nya jenis sel surya. Indonesia jg bisa mengembangkan sel surya lain yang sama menjanjikannya untuk sumber energi terbaharukan.
    Hanya saja, intinya sama, jika tidak ada investasi dan dukungan pemerintah, sel surya tetap menjadi mimpi dan barang tontonan kita tanpa bisa membuatnya. :-)

    Salam
    ADHI

  12. bayhaqy

    wah keren mas….
    sukses…
    n terus tulis tentang energi terbarukan mas…

  13. Yuhan

    Bisa ga mas diolah dari silikon yg terdapat pada peralatan komputer seperti prosesor, ram d.l.l yang ud ga terpakai?
    Di hancurin ditumbuk atau di bakar gitu?

  14. vetri

    salut mas atas eksistensinya di dunia per-solar sel-an,,,

    jujur dari dulu saya pingin banget punya blog seperti ini, khusus membahas solar cell.. tapi apa daya ilmu dan pengalaman masih sangat terbatas jadinya kurang pede..two tumbs up 4 u…^_^

    btw mo konfirm mengenai kutipan tulisan diatas :
    “Sel surya dibuat dari silikon yang berbentuk bujur sangkar pipih dengan ukuran 5 x 5 cm atau 10 x 10 cm persegi. Ketebalan silikon ini sekitar 2 mm. Lempengan bujur sangkar pipih ini disebut dengan wafer silikon untuk sel surya”

    yang ingin saya tanyakan ;
    apa benar ukuran wafer sel surya segitu ?
    dari referensi yang pernah saya baca, ukuran wafer sel surya yang sudah komersial adalah 12,5 x 12,5 cm persegi dan 20 x 20 cm persegi dengan ketebalan tidak lebih dari 300 mikronmeter, bahkan ada yang < 200mikron.
    yang bener berapa ya? *bingung mode on*

    mohon pencerahannya…thx a lot

  15. Achmadi

    Mas Andhi, artikelnya bagus. Matur nuwun. Betul mas, letak bottleneck untuk industri sel surya berbasis silikon kristalline ini ada di proses metallurginya. Mau nanya, apakah ada kemungkinan untuk membuat sel surya ini dengan memakai silikon yang memiliki kemurnian dibawah 11N, misalnya 6N?

  16. Artikel yang sangat menarik mas. Kebetulan saya juga peminat Energi Surya dan Energi hijau lainnya.

    Saya juga bermimpi Indonesia mandiri di bidang energi surya, banyak kawan-kawan alumni NTU Singapura yang jadi supervisor di Pabrik2 Wafer di Singapura dan juga ada minat dari PT Medco, PT Mulia Glass, PT LEN untuk mengembangkan hal ini.

    Saya kebetulan punya banyak kolega dari Fraunhofer ISE, Freiburg, Jerman juga.

    Salam sukses untuk mewujudkan cita-citanya

  17. Brenk

    Setelah membaca komentar temen2, saya kalau boleh ikutan memberikan sumbangan pemikiran karena saya juga salah satu yang bercita cita dan bermimpi agar solar cell menjadi murah dan bisa dibikin sendiri. Banyak pertanyaan yang menanyakan apakah solar sel dapat dibuat selain dari silikon ? Jawabannya sangat bisa dan bisa dibuat sendiri. Teknologinya dinamakan DSSC (Dyes Sensitive Solar Cell). Teknologi ini dibuat dengan memanfaatkan Dyes (zat warna) alami atau sintetis. Ternyata zat warna alami di Indonesia dapat dimanfaatkan untuk menangkap photon dari sinar matahari dan diubah menjadi listrik melalui sistem DSSC (tanpa menggunakan silikon). Bahan2 yang diperlukan hanya TiO2 (zat warna putih cat tembok),zat warna dari tanaman seperti rosela, buah mangsi, buah merah papua dll, kaca konduktor dan beberapa zat kimia seperti KI yang semuanya mudah di dapat di Toko Kimia.

    Teknologi ini sangat sederhana dan kompetitif dibandingkan teknologi silikon yang memerlukan teknologi pengolahan material yang sangat rumit dan sangat mahal, jangan heran teknologi solar sel menggunakan silikon hanya segelintir negara saja yang mampu.

    Mudah2 an dalam beberapa tahun kedepan teknologi ini bisa kita buat sendiri, beberapa eksperimen sedang kami lakukan dan dalam waktu dekat semua bisa kita buat sendiri.

    Mudah2 an tulisan ini bisa menginspirasi dan menyemangati para pemimpi sel surya seperti saya dan teman2 yang lain.

    Salam

    Brenk

    Walaupun mudah dalam pe

  18. Brenk

    Yth Mas Adhi,

    Perkenalkan saya Mas Adhi nama saya Brenk. Saya hanyalah pemimpi seperti temen2 yang lain dan bercita-cita membuat sel surya sendiri. Setelah belajar dari beberapa tulisan saya tertarik mengembangkan sel surya organik, mudah2 Mas Adhi bisa membuat tulisan mengenai sel surya yang bisa kita dijangkau teknologinya oleh teman2. Tulisan Mas Adhi berikutnya ditunggu.

  19. Irgi

    Asalamualaikum,.

    Andai saja teori2 dari sel surya di jelaskan untuk anak2 sma pst menyenangkan,..

    Bs ga ya menjelaskan bagaimana merakit sel surya tsbt…

    Mkch..

  20. EKA BORNEO

    aku beharap borneo juga bisa membuat transistor seperti surabaya, aku memohon sokongan dan dana guna untuk mencari ilmunya aku ingin mencontoh unisovyet yang berjaya dengan teknologi seorang,semoga borneo raya barat selatan timur utara menjadi kesatuan dan diluar malaysia yang menyakitkan dan dari orang pusat yang rakus diindonesia ,aku akn berjuang dielektro, ni nomer ku buat semua orang borneo ku memerlukan sokongan semangat (085729135093)

  21. EKA BORNEO

    oiyalah aku juga mengharap kan borneo tengah menjadi kesatuan di bumi banua,aku akan besemangat kawal untuk bidang keelektronikaan borneo

  22. umarassalam

    ingin mengetahui banyak tentang sel surya.

  23. hebron

    Bagus sekali jika sdh bisa buat sel surya. Saya mau tanya: apakah sel surya organik sudah ada yang dikomersilkan? Jika ya: berapa efisiennya pada skala laboratorium dan skala komersil? dan pada peralatan apa saja sudah dipakai sel surya organik?

    • Adhi

      Sel surya organik blm dikomersialkan krn masih dalam tahap awal sekali diteliti. Efisiensi skala lab hanya 2-3% saja. Masih panjang jalannya. Meski demikian, sel surya organik sangat men janjikan.

  24. tq saya dapat banyak info tentang silikon boleh la saya siapkan asiment saya

  25. marisi sumba

    wah! luar biasa pak, terimakasih banyak atas tulisannya dan mau berbagi ilmu..
    pertanyaan yang lain adalah berapa sih biaya pembuatan panel surya untuk 5000wat, saya berencana untuk membuatnya di daerah pedalaman yang tertinggal, ditunggu infonya ya pak, trims

  26. BERAPAKAH WNWRGY YANG DIBUTUHKAN UNTUK MEMBUAT SEL SURYA?

    TERGANTUNG BERAPA KILOGRAM BERAT CELL YANG AKAN DIHASILKAN

    UNTUK MENGECOR 10(SEPULUH) KILOGRAM SILIKON, MESIN DISEL LISTRIK 10 KILOWATT PUN SUDAH MAMPU DIPAKAI MENCAIRKAN SILIKON TERSEBUT

    SULITKAH MEMBUAT SILIKON MURNI? TIDAK JUGA, ELETROLISA KIMIA BIASAPUN BISA DIPAKAI.

    JANGAN PERCAYA DENGAN PESIMISME

    LAKUKAN EXPERIMEN DAN LAKUKAN DENGAN ILMU DASAR ILMU MURNI FISIKA DAN KIMIA

    SALAM, SELAMAT BERJUANG

    • Adhi

      :-)
      Silakan mencobanya lebih dulu pak….

      Selamat mencoba

      Salam

      • Mariana

        memproduksi silikon dari silika memang relatif mudah.
        pemurniannya yang perlu teknik proses yang tidak sesederhana yang anda bayangkan. Seperti diuraikan pak Adhi tingkat kemurnian silikon derajat sel surya 99,9999 (derajat 6N) dan untuk derajat semikonduktor 9N

  27. dendi

    menurut saya itu artikel di atas terlau rumit g mana kalau dipersingkat n tp tetep jelas

  28. Agak OOT dikit…

    Mohon izin link ke blog saya, ya, pak…. ^_^

    Kebetulan saya juga senang baca informasi yang berkaitan ttg renewable energy..

    Salam

    Putri

  29. Fahmi Dwika Hafiz Triono

    Numpang nanya nih..
    Itu Carbonnya memakai Carbon Padat atau bubuk ya??
    Dan Pemurniannya memakai apa??

  30. bobie suhendra

    assalamualaikum..Pa,sy mau tanya,hydrochloric acid dengan HCl itu sama tidak ya?,karena diberbagai referensi,pada saat sebelum ingot silikon menjadi silikon klorida atau Trichlorosilane, ingot silikon direaksikan dengan hydrochloric acid bukan dengan HCl seperti yang dijelaskan oleh bapak diatas..terimakasih…

  31. Menarik sekali bisa membaca artikel ini dan diskusi di dalamnya. Ketika masih kuliah dulu, dalam satu program silaturrahmi tokoh, kami sempat berdiskusi dengan seorang gurubesar elektroteknik itb, kini almarhum, mengenai kesalahan dan keterlambatan kita Indonesia dalam mendorong penelitian dan industri semikonduktor pada umumnya dan solar cell ini pada khususnya sejak saat transisi colapsnya orla dan bingungnya orba memilih prioritas pada investasi yang sedang antri kala itu. Orba akhirnya lebih mementingkan industri semisal pesawat terbang dan membiarkan investor semikonduktor beralih ke Malaysia dan Singapura dengan segala implikasi kemajuannya saat ini. Kami yang ikut silaturrahmi ini akhirnya seolah membentuk mimpi communal tersendiri untuk menjawab penyesalan atau kegelisahan sang professor. Selanjutnya lebih seperti accidentally atau not by design, terjadi pembagian peran. Seorang kawan menggeluti bidang semikonduktor dan sorlar cell ini hingga post doctoral sedangkan saya mencoba terjun di industri semiconductor, tepatnya silicon wafer. Mungkin tidak banyak dari kita yang tahu bahwa sejak 1998, yakni krismon kedua setelah krismon 1967, kita mulai mencoba menjalankan industri silicon wafer ini di tanah air. Kita dari dari luar hanya bisa melihat dan menduga ini sebagai koreksi dari Pak Habibie himself sebagai customer dari barisan new investor kala itu (begitulah polanya investor ini setiap kita habis ‘dikrismonkan’) untuk mulai bermain di semikonduktor. Meski hanya sebagai ‘tukang jahit’, mentransform silicon ingot (output proses tanur di atas) menjadi polished monocrystallin silicon wafer, ternyata ini suatu pekerjaan yang sangat kompleks dikarenakan banyaknya spesifikasi dan ketatnya orde metric yang diterapkan. Bahkan terbilang jarang diajarkan di perguruan tinggi lokal kala itu. Katakanlah seperti ukuran dimensi fisik produk dalam micron bahkan nano, ukuran partikulat pengotor hingga level 0.12 micron, kontaminasi logam hingga level ppt, dsb. Jadi satu lembar silicon wafer di atas bisa terdiri dari puluhan spesifikasi mulai dari diameter, tebal, oxide layer, resistivity, oxygen yang terjebak dalam bulk wafer, kontaminasi logam, brightness, particle, flatness, dll. Dan, ini semua diserahkan ke ‘average people’ untuk mengelolanya.
    Yang ingin saya sampaikan di sini, sedikit berbau curhat memang atas mimpi yang masih belum tergapai untuk menjayakan sector ini secara swadaya, bahwa pekerjaan seputar ini baik lebih ke hilir (dari penambangan silicon hingga pemurnian eleven nine grade silicon) maupun ke hulu (device maker) adalah pilihan yang lebih sulit bila kita ingin mengerjakannya sendiri. Bisa dibilang hanya negara maju dan negara kaya saja dengan segala pranata pendukungnya yang sanggup. Bahkan untuk industry silicon wafer ini pun bila tidak didukung sepenuhkan oleh teknologi mereka, baik dari sisi managerial, human resource development, informasi, teknis dan operational, hampir-hampir seperti menegakkan benang basah.
    Mungkin ada yang bertanya: Kegilaan apa yang membuat investor ini menyerahkan ‘kompleks proses’ seperti ini ke ‘average people’ dan kira-kira bagaimana hitung-hitungannya dengan pemerintah kita?
    Saya hanya bisa bilang, kira-kira begini perjanjiannya kala itu:
    - Oke, ekonomi Anda sudah kolaps sekarang, mari kita mulai diskusi dari awal lagi, apa yang Anda butuhkan atau apa yang Anda sukai (Tn. Habibie)?
    - High tech.
    - Anda punya SDM-nya
    - Anda khan Negara hebat, Negara maju, punya segudang cara dan teknologi canggih, Anda tidak bisa memproses dan mencetak SDM kami instantly?
    - Kira-kira berapa lama dan berapa bea yang Anda estimasikan?
    - Anda Negara maju, Anda punya cara, Anda bisa secepat-cepatnya dan semurah-murahnya!
    - Oke, Anda dapatkan apa yang Anda inginkan (tapi ini berimplikasi bisnis besar buat kami di setiap point kesalahan atau kekosongan di sisi Anda (pemerintahan) dan SDM Anda atau sebaliknya. Sebagai contoh, bila segala informasi dan pembelajaran telah diberikan, namun SDM local tetap melakukan kesalahan atau bisnis lokal tidak support maka ini akan menggerus devisa Anda, OK? Setiap proses yang gagal, cost yang hilang, dll yang dilakukan SDM Anda juga atas tanggungan devisa Anda, OK? Tapi sebaliknya setiap kesuksesan SDM Anda mari kita anggap sebagai ‘business as usual’, OK?)
    - Oke-lah kalau begitu. Mari kita lihat sama-sama.
    ………waktu terus berjalan, tahun sudah akan memasuki 2011 (13 tahun sudah), saya mulai di industry ini sebagai operator, lalu junior engineer, supervisor, lead engineer dan kini menangani plant maintenance. Masih bisa hidup, masih bisa berdiri di sini, Alhamdulillah. Bagaimana hitung-hitungannya ‘industri anchor’ ini sekarang: seberapa besar bisnis mereka mengembang untuk menutupi kelemahan atau kekosongan bisnis local kita dan seberapa besar efeknya secara total ke orang-orang kita sebagai salah satu kekayaan, ‘devisa’, kita? Masihkah kita kuat bermimpi mengerjakan ini sendiri? Memang kita harus percaya tidak ada yang tidak mungkin………dan mari terus melawan yang membuyarkan mimpi kita……

    • ya benar negara kita bisa besar asalkan pemerintah mendukung kita bikin putra putri yang punya kemampuan dan berprestasi !
      bangsa indonesia yang menonjol penyanyi dan penari latar
      kita lihat di ajang media tv acaranya banyak berbau musik daripada tekhnologi
      saya setuju dengan anda kita bikin MoY

  32. Pingback: 2010 in review « ..: Sel Surya-Teknologi pemanfaatan energi terbaharukan :..

  33. tinton

    salam kenal.
    begini, saya dan teman2 lagi membuat alat pemurnian tembaga berbasis dapur tinggi.
    hasil sudah kelihatan dan memuaskan, namun ada kesulitan yaitu ada tembaga sekitar 5% bercampur dengan besi dan material lain.
    bagaimana kami memisahkan butiran tembaga kecil tersebut dan membuang material yang tidak kami butuhkan.
    gambarannya tembaga dengan besar seperti gula putih di atas pasir.
    mohon bantuannya

  34. apakah ini artinya pengolahan silikonnya membutuhkan peralatan yang canggih?

  35. Kalau kita cukup mengimpor Silicon Wafernya saja gimana Bung?. Dengan itu setidaknya kita bisa membuat Sel Surya Monocristalline yang lebih murah ketimbang kita mengimpor langsung yg sudah jadi?.

  36. yosep maulana

    aku ingin buat plts

  37. ulum

    kenapa harus logam silikon si, kenapa gak alumunium aj, atau unsur logam lain.

    • Adhi

      Sel surya itu membutuhkan semikonduktor. dan silikon ialah jenis semikonduktor. Aluminum itu logam atau konduktor. Satu lagi sifat semikonduktor Silikon ialah ia mampu menyerap cahaya, sedangkan logam tidak..
      :-)

  38. hadi

    mas apakah tidak ada larutan yang dapat memisahkan silikondalam silika?
    maaf orang awam haha

  39. Fina d c

    artikelnya ajiiibbb mas :D
    terima kasih ya mas, artikel ini sangat membantu saya dalam presentasi kimia mengenai pembuatan silikon.
    bahasanya juga sangat mudah di mengerti :)

  40. ass. weah …menarik ni topik….ane mau tanya pak adhi… kalau semikonduktor bekas bisa didaur ulang jadi silikon .atau paling tidak laku engga jika unsur yg berharga seperti emas peraknya sudah diambil,mungkinka bisa dibuat silikon lagi .tanks berat

  41. Mr. Bronis

    membuat panel surya itu mudah coba kunjungi
    http://membuatpanelsuryaitumudah.blogspot.com/2012/03/membuat-panel-surya-sendiri.html
    secara detail. dengan bahan yang ada di pasaran.

  42. denok

    ribettt brooo buatnya coba donk yag lebih simpel dikit… kaya belinya dimana tuh … malas aku buatnya … n ribet pula.. berpaan harganya cara masangnya gmna… kalo buat nyalain TV gmnana atao komputer… kalo kompor gmana gt

  43. hery sasmito

    mas adhi punya informasi kursus mengenai solar cell mas saya ingin belajar dan buka usaha mengenai energi tergantikan ini mas infokan melalui no 08179990154 terima kasih banyak

  44. pakdhe

    pembahasan 2008 sampai sekarang 2012, harga panel surya turun gak yaaa.. kira2 brapa ya perwatt nya di pasaran?

  45. Pingback: Mencari Material baru Untuk Apliaksi Sel surya | ..: Sel Surya-Teknologi pemanfaatan energi terbaharukan :..

  46. Pingback: Wanted : Material untuk Sel Surya | ..:: Cerita pojok laboratorium ::..

  47. daniel

    Sebagaimana kita ketahui silika (Si) terbanyak di dunia.Dan kita ketahui hampir semua unsur yg terkandung dlm mineral tidak ada yg murni.Pernah tahukah mas Adhi ada silika yang tidak berada dlm mineral tapi berada dlm tumbuhan atau di sebut silika organik?

  48. darlanhp

    Semangatlah terus kembangkan dan temukanlah cara membuat PLTS ini dgn sederhana tapi mumpuni. Namun sekalipun panel surya murah tanpa alat penyimpanan arus (Batterey) yg murah dan mumpuni pula, maka PLTS ini akan kesandung harga Batterey yg tinggi, seperti saya saksikan sendiri di pedalaman2, yg mana banyak mewmakai PLTS buatan luar negeri yg canggih, tapi setelah 3 tahun, battereynya sudah usang maka PLTS nya tinggal jadi hiasan tanpa arus…… Saya sebagai penyuluh pertanian terpadu tanpa gaji melihat ini Tragis. PLTS yg jadi sekedar hiasan ini banyak di desa Stardast Tapanuli Tengah dan di Mentawai, tak terhitung pula di pedalaman2 lain, lihatlah semua program pemerintah bantuan PLTS, pasti sebagian besar atau hampir semua jadi besi tua tanpa arus, karena tidak memikirkan jangka panjang, asal ada proyek (bisa jadi lahan korupsi). Persoalan utama adalah BATTEREY alias PENYIMPANAN arusnya. Nah bgmn kalau rekan2 cari cara menyimpan arus yg merakyat, entahkan penggunaan carbon yg melimpah dinegeri kita. Apakah ada yg tahu caranya? Cukup hasilkan arus dc lalu dirubah dgn inverter. Mohon para pakar memberi pencerahan. Jika ada solusi ini kami akan coba beri penyuluhan terpadu energy PLTS ini ke rakyat. Tentu saja juga jika ada cara membuat panel surya yang mudah dan merakyat, mohon bimbingannya. Ayo anda pasti ada yang bisa lakukan ini. Terimaksih

    • Kenapa harus pakai baterey buatan pabrik …berpikir out of box tapi masih dlm prinsip.Tinggal buat beton/kayu lapis dgn fiber…klu plat timahnya dibandung banyak pabriknya..mau ukuran panjang 10 meter pun bisa…tinggal lainnya…hitungan saya 14000 A bisa dibiaya 60 juta.

    • Adhi

      Luar biasa… terimakasih atas dorongan semangatnya…!!

  49. klo di Indonesia hasil produk silikon yang diekspor namanya apa saja, dan fungsinya untuk membuat apa?

  50. pak, apakah perbedaan silikon yg dimaksud artikel ini dengan silikon cair yg umum ada dipasaran? trims

    • Adhi

      Tidak ada. :-)

      • kalo kita uraikan rantai kimianya dengan membuang O nya pada rantai -Si-O- apakah lebih mudah?, karena saya ingin membuat lensa silikon dengantujuan agar semua spektrum sinar dapat melewatinya termasuk sinar tak tampak. lalu apakah bisa LED IR (GeSi) bisa dicairkan dan dicetak ulang menjadi lensa?

      • Adhi

        Kurang paham dengan kimiawinya. namun jika rantai Si-O dipecah untuk diambil Si-nya saja dengan tujuan untuk kemudian di lebur/dicairkan, maka problemnya ada pada titik lebur Si meskipun Kita sudah bisa mendapakan Sinya dari pemisahan Si dengan O.
        Si punya titik lebur 1400°C dan Ge 1200°C. Paduan GeSi itu memiliki titik lebur di antara keduanya tergantung dari komposisi Ge thd Si. Jadi, jika ingin mencairkan GeSi untuk dicetak ulang, Mas Wahyu perlu melelehkan kedua paduan tsb pd suhu di atas.

  51. trimakasih atas penjelasannya pah Adhi. saya dulu juga pernah bermimpi alangkah bagusnya kalau masyarakat di disini bisa memiliki energi listrik mandiri, mengingat masih banyak masyarakat di Indonesia yg belum bisa memiliki listrik. semoga artikel bapak bisa memberi semangat kepada kawan2 yg punya kemampuan ilmu dan materi bisa mewujudkan masyarakat mandiri energi listrik. lain waktu mungkin saya masih butuh bantuan melalui ilmu yg bapak miliki.trims

    • Adhi

      Makasi Mas Wahyu.
      Mas Wahyu bukan pemimpi satu satunya soal energi listrik mandiri di Indonesia.
      Satu Yang perlu diingat, teknologi energi itu tidak murah. Jadi memang bukan porsi individu, namun memang sudah bagian tugas negara mustinya. Yang membuat teknologi energi itu tidak murah ialah ilmu dan hukum2 kimia dan fisika. Paham ya kira2 maksudnya :-)
      Selamat berjuang.

  52. metta

    terimakasih postingannya mas. saya mau menanyakan harga silicon monokristal untuk panel surya itu berapa ya? saya bingung nyarinya. saya harap anda berkenan menjawab

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s