Pengaruh Frame terhadap Kinerja Modul Panel Surya 100 Wp di Iklim Tropis Yogyakarta

Penulis

  • Rivan Muhfidin Institut Teknologi Nasional Yogyakarta
  • Dandung Rudy Hartana Institut Teknologi Nasional Yogyakarta
  • Elis Betin Aryani Institut Teknologi Nasional Yogyakarta

Kata Kunci:

fotovoltaik, frame aluminium, NOCT, efisiensi termal, iklim tropis

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh frame terhadap kinerja termal dan keluaran daya modul fotovoltaik (PV) berkapasitas 100 Wp pada kondisi iklim tropis Yogyakarta. Metode yang digunakan adalah simulasi numerik berbasis model termal-elektrik dengan membandingkan dua konfigurasi modul, yaitu framed (menggunakan aluminium) dan frameless (tanpa frame). Temperatur sel (Tcell) dihitung berdasarkan model empiris Nominal Operating Cell Temperature (NOCT), sedangkan daya keluaran ditentukan menggunakan koreksi suhu terhadap kondisi standar (STC). Hasil simulasi menunjukkan bahwa modul framed memiliki temperatur sel lebih rendah 2–3 °C dibandingkan frameless, dengan daya keluaran 2,3% lebih tinggi. Estimasi energi tahunan mencapai 1.596 kWh/kWp/tahun untuk modul framed dan 1.560 kWh/kWp/tahun untuk frameless. Dengan mempertimbangkan degradasi tahunan (0,5% untuk framed dan 0,7% untuk frameless), total energi kumulatif selama lima tahun menunjukkan selisih 231 kWh. Hal tersebut menunjukkan bahwa desain frame tidak hanya berfungsi struktural, tetapi juga sebagai elemen disipasi panas pasif yang meningkatkan efisiensi dan keandalan modul PV pada kondisi tropis.

Referensi

M. Schmela and R. Rossi, “Advancements in Solar Technology, Markets, and Investments – A Summary of the 2022 ISA World Solar Reports,” Solar compass, vol. 6, p. 100045, 2023, doi: 10.1016/j.solcom.2023.100045.

M. Jaxa-Rozen and E. Trutnevyte, “Solar futures: a systematic review of long-term global solar photovoltaic adoption scenarios,” 2020. doi: 10.5194/EGUSPHERE-EGU2020-18094.

A. C. Lazaroiu, M. G. Osman, C.-V. Strejoiu, and G. Lazaroiu, “A Comprehensive Overview of Photovoltaic Technologies and Their Efficiency for Climate Neutrality,” Sustainability, 2023, doi: 10.20944/preprints202310.0605.v1.

N. Amin, S. A. Shahahmadi, P. Chelvanathan, K. S. Rahman, M. I. Hossain, and Md. Akhtaruzzaman, “Solar Photovoltaic Technologies: From Inception Toward the Most Reliable Energy Resource,” 2017, pp. 11–26. doi: 10.1016/B978-0-12-409548-9.10092-2.

E. Skoplaki and J. A. Palyvos, “On the temperature dependence of photovoltaic module electrical performance: A review of efficiency/power correlations,” Solar Energy, vol. 83, no. 5, pp. 614–624, May 2009, doi: 10.1016/j.solener.2008.10.008.

M. Libra, T. Petrik, V. Poulek, I. I. Tyukhov, and P. Kourim, “Changes in the Efficiency of Photovoltaic Energy Conversion in Temperature Range With Extreme Limits,” IEEE J Photovolt, vol. 11, no. 6, pp. 1479–1484, 2021, doi: 10.1109/JPHOTOV.2021.3108484.

S. M. Salih, Y. Kh. Jabur, and L. A. Kadhim, “Analysis of Temperature Effect on a Crystalline Silicon Photovoltaic Module Performance,” International Journal of Engineering, Transactions B: Applications, vol. 29, no. 5, pp. 722–727, 2015.

R. Muhfidin and I.-S. Yu, “Thermal Analysis of PV Module and the Effect on its Efficiency,” 2019. doi: 10.1109/IEEECONF48524.2019.9102515.

S. Saeed, A. Hussain, I. Alam, H. Shahid, M. Anwar, and H. M. Ali, “Photovoltaic Module Efficiency Enhancement System by Novel Cooling Techniques: Effect of Phase Change Material and Fins,” Chemical engineering research & design, 2024, doi: 10.1016/j.psep.2024.06.105.

S. Thakur, A. Kaisare, and S. Tonapi, “Thermo-mechanical analysis of a typical solar module: A parametric study,” 2012, pp. 1255–1263. doi: 10.1109/ITHERM.2012.6231566.

H. Ehbing, A. Hoffmann, F. Schauseil, and D. Seidlitz, “Photovoltaic solar module for use in electric energy generating device, has frame made of polyurethane, where frame preset elasticity modulus and specific thermal expansion coefficient, which are measured parallel to module edges,” 2008

A. Tummalieh, A. J. Beinert, C. Reichel, M. Mittag, and H. Neuhaus, “Holistic design improvement of the PV module frame: Mechanical, optoelectrical, cost, and life cycle analysis,” Prog Photovolt, vol. 30, no. 8, pp. 1012–1022, 2022, doi: 10.1002/pip.3533.

V. S. Hudișteanu, N. C. Cherecheș, F. E. Țurcanu, I. Hudișteanu, and C. Romila, “Impact of Temperature on the Efficiency of Monocrystalline and Polycrystalline Photovoltaic Panels: A Comprehensive Experimental Analysis for Sustainable Energy Solutions,” Sustainability (Switzerland), vol. 16, no. 23, Dec. 2024, doi: 10.3390/su162310566.

B. R. Paudyal and A. G. Imenes, “Investigation of temperature coefficients of PV modules through field measured data,” Solar Energy, vol. 224, pp. 425–439, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.solener.2021.06.013.

T. A. Olukan and M. Emziane, “A Comparative Analysis of PV Module Temperature Models,” Energy Procedia, vol. 62, pp. 694–703, Jan. 2014, doi: 10.1016/J.EGYPRO.2014.12.433.

##submission.downloads##

Diterbitkan

2025-11-25

Cara Mengutip

Muhfidin, R., Rudy Hartana, D. dan Betin Aryani, E. (2025) “Pengaruh Frame terhadap Kinerja Modul Panel Surya 100 Wp di Iklim Tropis Yogyakarta”, Retii, hlm. 314–318. Tersedia pada: https://journal.itny.ac.id/index.php/ReTII/article/view/6345 (Diakses: 4Juni2026).

Terbitan

2025: Prosiding Seminar Nasional ReTII ke-20 (Edisi Penelitian)

Bagian

Articles

Lisensi 

Prosiding ini memberikan akses terbuka langsung ke isinya dengan prinsip bahwa membuat penelitian tersedia secara gratis untuk publik mendukung pertukaran pengetahuan global yang lebih besar.

Semua artikel yang diterbitkan Open Access akan segera dan secara permanen gratis untuk dibaca dan diunduh semua orang.