Cara Membuat Panel Surya - Solar Cell Sederhana Dari Transistor Jengkol 2N3055

Salah satu cara yang menyenangkan dan seru untuk membuat panel surya adalah dengan hanya memotong transistor daya atau lazim disebut "Transistor Jengkol" seperti yang telah saya lakukan di gambar dibawah ini.

 

Saya mulai dengan salah satu transistor yg ada ditumpukan komponen bekas saya dan ini bertipe 2N3055. Untuk mendapatkan apa yang disebut bahan baku panel surya yang perlu Anda potong casing atau pembungkusnya dengan sangat hati-hati,  karena ada beberapa kabel halus di dalamnya.

Saya menemukan bahwa jika transistor yg didapat memiliki casing yang agak tipis seperti gambar diatas maka yang terbaik adalah memotong di dekat bagian ujungnya,  dan melakukan banyak pemotongan kecil di sekitar keliling lingkaran jengkol. Sehingga dapat memiliki lebih banyak kontrol dan terhindar dari gergaji mengiris dan memotong kabel halus itu.

Namun jika Anda memiliki transistor jengkol dengan casing yang agak tinggi, maka dapat Anda potong di dekat tepi atau tengah casing tanpa takut merusak kabel kabel di dalamnya. Ada hal-hal kecil yang dilindungi dengan lumayan bagus didalamnya.

2N3055 adalah transistor NPN yang memiliki dua area terpisah, dengan bahan tipe-n dan satu dengan bahan tipe-p. Area tipe-n terhubung ke kaki atau pin, ini disebut emitor dan yang lain terhubung ke kaki lainnya yang disebut Basis. Bahan tipe-p terhubung ke casing itu sendiri dan disebut kolektor.

Untuk melihat cara pengkabelannya, dengan cara mengetest  mana yang paling besar dayanya.  Saya melakukan beberapa tes dengan menghubungkan semua kemungkinan yang berbeda cara dan mengukur tegangan dan arus. Kita dapat melihat bahwa menghubungkan rangkaian melalui kolektor dan basis memberi saya daya paling besar.

Lanjut dengan percobaan saya dengan memberi sinar matahari langsung dan menggunakan opsi terbaik kedua dengan dua tipe-n daerah basis dan emitor terhubung bersama, inilah yang saya lakukan.

 

Ini adalah transistor NPN jadi kolektor dan emitor dua pin kaki mereka di belakang adalah bagian dalam dan P adalah basis bertempat di casing transistor. Jadi telah  saya atur kabelnya setelah tes sebelumnya.

Saya memiliki meteran digital saya dan saya akan menghubungkan kabel positif ke basis atau kolektor atau salah satu kaki di belakang tidak masalah yang mana yang lain terhubung bersama dan kemudian negatif akan ke kasing lihat elektron akan mengalir dari positif ke negatif.

Kemudian  saya punya volt meter sekarang dan apa yang dapat dilihat di sana adalah 0,41 volt jadi 400 milivolt  dihasilkan oleh transistor ini saat diterpa sinar matahari.

Sekarang apa yang terjadi jika saya menutupi sel surya kita menutupinya dan saya melihat tegangan turun. Saya mencoba untuk benar-benar menutupi itudengan tangan, namun mengejutkan berapa banyak yang harus ditutupi untuk mendapatkan nilai nol. Jadi itu 200 milivolt dengan tertutupi tangan dan jika saya membukanya kembali dn say dapat 413 mV.

Sekarang saya akan meletakkannya meteran untuk mengukur arus, pada skala mikro ampere dan sekarang saya membaca sekitar 4000 mikro amper yang adalah sama dengan 4 miliampere dan jika saya menutupinya dan Anda dapat melihatnya turun hingga 300 mikro amp,

Aaya akan membukanya dan saya kembali ke sekitar 4 miliampere sehingga daya totalnya adalah 4 miliamp di kali 0,4 milivolt yang memberi Anda sekitar 1,6 watt mili watt 

Saya mendapatkan lensa fressnel dari tv proyektor jadul. Jadi perhatikan apa yang terjadi ketika saya memfokuskan cahaya di sini, arus normal sekitar 4,9 miliampere lalu  pasang lensa di atasnya.

Saya akan mencoba memfokuskannya sedikit lebih banyak dan sekitar lebih dari lima ribu mikro amp. sel surya jenis ini tidak memberikan banyak daya yang terbaik yang saya dapatkan di luar ruangan adalah sekitar 500 milivolt dan 5,5 milli amps . Jadi berdasarkan hitungan saya untuk menyalakan satu bola lampu neon  15 watt  anda membutuhkan lebih dari 5.000 Transistor.

Tetapi Anda dapat memberi daya cukup  pada kalkulator desktop kecil seperti yang akan saya tunjukkan di gambar berikut.

Sebenarnya ini adalah percobaan yg saya tiru saat saya mengingat praktek Fisika di Televisi (TPI) tahun 90an, dimana saat itu ditunjukkan cara yg sama, dan berhasil memutar kipas  dari motor mini DC, bekas mainan mobil-mobilan anak. 

Lalu kenapa yg saya dapatkan nilainya sangat kecil ? Mungkin karena transistor 2N3055 atau jengkol yg beredar dipasaran jaman now adalah made in cungkok atau versi KW yg kualitasnya jauh dengan versi Singapore dengan logo ST yg saya sangat ingat jaman tahun 90an. Jadi untuk menjadikan praktek panel surya  ini lebih berhasil, maka carilah perangkat audio TOA masjid yg dibuat sekitar tahun 90an dan mungkin mendapatkan transistor 2N3055 asli.

 

Selamat mencoba ....

Read More

Mau Tahu Bagaimana TRANSISTOR ditemukan ?

Dunia baru saja kembali ke periode damai setelah WW II berkecamuk dengan kemenangan ada dipihak Sekutu. Sepertinya peperangan menjadi salah satu unsur penting dalam perkembangan teknologi dunia dimana para ilmuwan dipaksa menciptakan sesuatu benda yang berguna untuk kepentingan perang dan pada akhirnya lebih membantu manusia saat di waktu damai. Perkembangan dunia telekomunikasi saat perang mendorong negara maju ber inovasi membuat perangkat telekomunikasi yang lebih ringkas. Salah satu pelopor dunia telekomunikasi yang saat itu berperan besar adalah Bell Laboratories di Amerika Serikat.

Untuk dapat menyampaikan pesan telepon melalui jarak yang jauh maka dibutuhkan perangkat amplifier sebagai penguat suara. Pada awalnya digunakan prinsip percepatan elektron pada tabung hampa yang kemudian lebih dikenal dengan TUBE AMPLIFIER. Tapi tabung ini seperti halnya bohlam lampu memiliki waktu pakai terbatas yang akan rusak setelah beberapa jam pakai. Begitu juga dengan daya listrik yang diperlukan sangat boros dengan efisiensi kecil karena banyak panas yan dihasilkan. Sehingga ketika perang dunia berakhir para ilmuwan pada Bell Laboratories  melakukan percobaan menciptakan penguat sinyal yang lebih handal dan "SOLID STATE".

Ilmuawan yang dikenal sebagai pelopor dan penemu dari transistor adalah John Bardeen, William shockley dan Walter Bratain. Para ilmuwan lainnya juga berperan karena penciptaan transistor meliputi banyak bidang keilmuwan diantaranya elektro, kimia, fisika, material dan mesin. Kerjasama berbagai bidang sains ini menghasilkan suatu alat yang pada awalnya tanpa nama yang sampai perlu diadakan voting untuk memilih nama yang sesuai.

Seperti yang ditulis pada gambar diatas kata transistor merupakan gabungan trans konduktasi dan resistansi variabel. Jadi alat ini dapat diatur tingkat konduktansi dan resistansinya dengan pengaturan sedemikian rupa, Secara lebih mudah dapat dibahas pada penjelasan berikut :

PRINSIP SEMIKONDUKTOR

Kristal yang menjadi perhatian para ilmuwan bell adalah GERMANIUM setelah ilmuwan bell berhasil menciptakan alat pemurni kristal Ge. Sifat dari germanium memiliki konduktivitas yang berbeda dengan konduktor dan isolator. Sifat lainnya meliputi reaksinya terhada panas dan cahaya.

Ketika germanium dipanaskan maka konduktivitasnya meningkat

 Bandingkan dengan kawat tungsten yang konduktivitasnya menurun saat dipanaskan

Efek cahaya terhadap konduktivitas Germanium

PRINSIP PENYEARAH KRISTAL

Gambar diatas merupakan radio "CRYSTAL" jaman dulu kala dimana terdapat alat yang bernama "CAT WISHKER" sebagai detektor sinyal RADIO menjadi AUDIO. Frekuensi tinggi dari modulasi AM akan di searahkan oleh gabungan kristal silikon dan kawat halus sehingga yang tertinggal hanya gelombang audio yang kemudian bisa didengarkan melalui earphone.

Ketika prinsip ini diterapkan pada kristal Germanium yang dihubungkan dengan tembaga maka prinsip penyearah dapat dilihat dari experimen diatas. Ilmuwan kemudian memanfaatkan prinsip ini untuk membuat RADAR yang membuat sekutu menang perang pada WW II. Pada masa damai ilmuwan Bell laboratories berusaha melakukan kontrol terhadap prinsip ini sehingga dapat melakukan penguatan sinyal kecil. Pada awalnya para ilmuwan berfokus pada efek medan dilapisan luar dari germanium (field efect) seperti halnya perlakuan pada tube amplifier. Akan tetapi percobaan ini kurang berhasil menghasilkan penguatan yang dapat diatur.

Percobaan field efek pada semikonduktor

EFEK TRANSISTOR

Gambar diatas menjadi salah satu "EUREKA MOMENT" dari trio penemu transistor. Jika anda sering menonton acara Ancient Aliens di History ch, mungkin saja akan dipercayai (oleh si rambut jeprak) bahwa trio ini mendapat bisikan dari mahluk ekstrateresterial. Tapi entahlah ... yg mereka temukan ini merupakan loncatan besar bagi seluruh dunia. Penemuan ini terjadi pada bulan desember 1947.

Pada gambar diatas terlihat kristal germanium diberikan 2 buah koneksi ke sumber tenaga. Yang sebelah kiri tembaganya langsung menyentuh ke kulit kristal Ge, sedangkan pada sebelah kanan salah satu ujung kawat tembaga diberikan isolator berupa lilin. Tambahan elektrolit berupa tetesan air diberikan diantara sambungan . Yang terjadi adalah kemudian dinamakan "TRANSISTOR EFFECT" dimana secara ajaib ketika rangkaian sebelah kiri diberikan sumber arus maka efek pada sebelah kanan (yang sebelumnya tidak nyambung) menjadi teraliri arus listrik.

Tentu saja air tidak bertahan lama karena menguap dan kemudian dipilihlah emas sebagai pengganti air, sedangkan isolatornya hanya diberikan jarak antara kawat dan permukaan kristal Ge. Transistor jenis ini selanjutnya disebut POINT-CONTACT Transistor.

Transistor pertama yg berhasil berfungsi pada Bell Laboratories

Perkembangan selanjutnya william shockley menemukan yang dinamakan junction transistor setelah kemajuan  pada proses pembentukan kristal Germanium.

Akhirnya transistor menjadi semakin kecil dan karakteristiknya semakin bagus . Penggunaan pada frekuensi2 tinggi pun dapat dicapai dengan daya yang kecil dan efisiensi panas sangat bagus dibandingkan amplifier tabung.

 Alloy Transistor bekerja pada frekuensi tinggi

Silikon transistor 

Wafer silikon yg dapat diproduksi masal

COURTESY

SUMBER

Read More