Empat Langkah Mudah Olah Sampah RT Jadi Kompos

Siapa yang tak pusing dengan limbah atau sampah rumah tangga yang semakin hari semakin bertambah? Bahkan pemerintah daerah sekelas ibukota pun kewalahan menanganinya. Tak ada salahnya sebagai warga yang baik kita bantu pemerintah mengurangi sampah hasil rumah tangga dengan cara mengolahnya menjadi kompos, suatu pupuk organik yang merupakan hasil penguraian atau dekomposisi bahan organik (tanaman, hewan, sampah) yang dilakukan oleh mikroorganisme aktif (bakteri dan jamur).

Kompos memiliki kegunaan, antara lain,
i) memperbaiki struktur tanah;
ii) memperbesar daya ikat tanah berpasir;
iii) menambah daya ikat air tanah;
iv) memperbaiki drainase dan tata udara tanah, serta
v) mengandung hara (tergantung bahan bakunya).

Namun tak semua sampah rumah tangga bisa dibuat kompos. Hanya Sampah yang berasal dari dapur seperti kulit buah, sisa sayur, sisa buah, sisa makanan dan sampah kebun (dedaunan, rumput dll) yang dapat dibuat kompos.
Langkah awal membuat kompos adalah sediakan wadah untuk pengomposan. Tempat pengomposan dapat bermacam-macam, seperti lubang dalam tanah, bak, drum, baskom, dan sebagainya. Syaratnya adalah wadah tidak terkena hujan secara langsung. Jika wadah yang dipergunakan berupa drum atau baskom plastik, hendaknya dilubangi pada bagian dasar sebanyak lima lubang dan diletakkan di atas susunan batu bata.

Cara Membuat Kompos
Tidaklah sulit untuk membuat kompos dari limbah dapur tersebut. Berikut ini langkah-langkah pembuatannya.

1.	Pemisahan sampah
	Pisahkan sampah organik dari sampah anorganik (plastik, kaleng, karet). Sampah organik berupa sisa makanan, kulit buah, sisa sayuran. Sampah yang berukuran besar sebaiknya dipotong/dicacah terlebih dahulu.
2.	Pencampuran
	Isi wadah dengan kompos lama setinggi 1/3, selanjutnya sampah dapur dimasukkan. Aduk bahan secara merata. Bahan bisa ditambah serbuk gergaji atau pupuk kandang dan organisme perombak limbah/ragi kompos (Tricholant). Tutup wadah dengan karung/plastik.
3.	Pematangan
	Aduk sampah setiap 7 hari, selama proses berlangsung suhu bahan berkisar 30-70 oC. Memasuki minggu ke-5 atau ke-6, kompos sudah jadi. Cirinya adalah tidak berbau busuk, berbau tanah, warna coklat kehitaman dan suhu 30-32 oC.
4.	Pengayakan dan Pengemasan
	Kompos yang sudah matang diayak untuk memperoleh hasil seragam, lalu dikemas dalam plastik. Untuk mendapatkan pupuk kompos yang baik, beberapa fisik bahan yang dapat dilihat secara visual dan dirasakan, antara lain, i) warna kompos coklat kehitaman; ii) tidak berbau busuk atau menyengat, tetapi berbau tanah tanah; iii) berbutir halus, lunak ketika dihancurkan dengan jari-jari tangan; iv) delama dalam pengomposan suhu bahan organik berkisar 30-70 oC; v) kelembaban bahan organik berkisar 40-60 oC; dan vi) derajat kemasaman pH kompos berkisar antara 6,5-7,5.

Tak sulit bukan untuk bisa membantu pemerintah menanggulangi masalah sampah? Jadi, mulai saat ini marilah kita sediakan dua tempat sampah di dapur kita. Satu untuk sampah dapur organik, dan satu lagi untuk yang anorganik.

sumber : disini

Amorphous Silicon

Silikon amorf silikon bentuk, elemen alam kedua yang paling berlimpah di Bumi terjadi. Namun, berbeda dari silikon dalam bahwa itu adalah non-mengkristal dan teratur dengan cara yang sama bahwa gelas biasa, yang berarti bahwa beberapa atom dalam struktur kimianya menolak ikatan. Ini disebut "menggantung" obligasi dampak sifat yang melekat pada materi, yaitu memberikan kepadatan cacat lebih tinggi, yang mengacu pada jumlah yang terjadi secara alami ketidaksempurnaan. Zat ini, sering disingkat menjadi a-Si, masih menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan silikon kristal yang membuat itu lebih baik untuk digunakan dalam pembuatan film tipis untuk lapisan berbagai komponen elektronik, khususnya photovoltaic (PV) sistem.

Sebagai contoh, dapat diterapkan untuk daerah yang luas dengan cara yang lebih homogen daripada silikon dan pada suhu yang sangat rendah, yang memungkinkan untuk mematuhi kaca, plastik, dan logam.

Sebelum silikon amorf dapat diterapkan sebagai film tipis bahan tertentu, seperti sel surya, itu harus melalui hidrogenasi untuk meminjamkan stabilitas dan ketahanan material yang lebih besar. Ini berarti bahwa obligasi tergantung harus menjalani "pasif," suatu proses di mana obligasi unordered di setiap lapisan sel silikon jenuh dengan atom hidrogen sementara di bawah tekanan antara lapisan konduktor transparan dan dukungan logam, biasanya timah oksida dan aluminium, masing-masing . Modifikasi ini memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dalam hal bagaimana materi dapat disimpan, serta menawarkan lebih banyak kontrol atas sifat tegangan. Akibatnya, silikon amorf dapat digunakan dalam proses film tipis digunakan untuk membuat berbagai perangkat tegangan rendah, seperti kalkulator saku dan jam tangan.

Keuntungan lain dari film silikon amorf memanfaatkan tipis di atas silikon kristal adalah bahwa mantan menyerap hingga 40 kali lebih banyak radiasi matahari. Itulah yang terjadi, hanya lapisan film yang sangat tipis diperlukan untuk menyerap 90 persen atau lebih dari sinar matahari langsung. Bahkan, lapisan hanya harus 0,000 039 37 inci, atau satu mikrometer ketebalan. Untuk meletakkan ini dalam perspektif, untai tunggal rambut manusia memiliki ketebalan 100 kali lebih besar. Atribut ini menambah efektivitas biaya menggunakan silikon amorf dalam teknologi film tipis.

Satu-satunya kekurangan menggunakan silikon amorf dalam aplikasi sel surya adalah sesuatu yang dikenal sebagai efek Staebler-Wronski. Untuk alasan yang tidak sepenuhnya dipahami, sel-sel dalam material cenderung menurun tegangan output hingga 20 persen setelah paparan awal sinar matahari alami. Namun, bahan tersebut mencapai titik stabilitas output listrik setelah satu hingga dua bulan.

Dari segala sumber 
 

Macam dan Tipe Solar Cell

Secara Umum, solar cell atau dikenal PV Module adalah media yg mengconversi energy surya (Irradiance W/m2) menjadi Power (voltage - Current).Dengan dasar ini berbagai media diciptakan dengan karakteristik berdasar materi penyusunnya.
Silicon(setelah ditemukan bequarel 1826)dikenal paling ampuh dan sangat bagus dalam hal ini, tapi sejak harganya yang tinggi segala macam cara dilakukan.

1 silicon murni (tebalnya dalam 200-400 micro meter)

2. Poly crystalline (telah dicampur dengan bahan intrinsik lain)

3. Amorphous Silicon, bahan yg murah dengan charakteristik yang unik

4. Cadmium Teluride (CadTel) Campuran Cadmium sangat sensitif dalam merespon spectral dan irradian matahari

5. CIGS (Cupper Indium Diselinide) bahan ini sangat lentur dan effeciencynya cukup baik(3,4,5 adalah materi yang dikenal thin film tebalnya 800nanometer-1 micro meter)

6. Hydrogen, bahan ini diciptakan dengan concentrator yang cukup mahal, dan dengan ketelitian yang baik (lihat situs)http://www.shec-labs.com/process.php dalam pasaran (komersial) no1-5 yang banyak beredar,effecieny 20-28 % (no1-2), sedang 8-16 % untuk (no3-5) kalau memilih sekali lagi, silikon murni (single ataupun poly cystalline) sangat mahal dibanding no3-5.thin film (no3-5) sangat menarik saat ini, mesti sedikit rendah efficiencynya, tapi harganya jauh lebih murah. serta karakteristiknya sangat baik untuk daerah tropis.

Seperti diketahui, solar cell di operasikan pada suhu 25-30 derajat diatas suhu test manufacture (STC/standar test condition : yakni 1000 w/m2 irradiance, 25 derajat celcius 1.5 air mass ) sehingga hampir semua solar cell akan mengalami perubahan secara segnifican saat di operasikan di actual condition. sehingga semua data baik itu effeciancy, power yang dihasilkan, temperature coefficient, fill factor yg terdapat pada manualnya akan tidak sama dengan actualnya saat dioperasikan. semua material akan mengalami penurunan efeciency power saat meningkat temperature operasinya khususnya materi Crystalline (singgle dan Poly) sehingga kurang tepat untuk Indonesia yg suhu operasinya module bisa 5-10 kali suhu abient /suhu rata2 di sekitar solar module. materi amorphous sangat yang mana pada kenaikan suhu operasi malah memberi recovery dari degradation efeciecny ini yang dikenal dengan annealing. nah berapa persen, kapan dlll secara khusus mungkin kita diskusikan lain waktu, artinya ini berpengaruh pada kemampuan energy production amorphous lebih baik untuk daerah tropis dengan materi lain khususnya single/poly crystalline silicon. sekalilagi, lebih murah, dan lebih baik.

Pembuatan Sel Surya Silikon

Ketika trio Bell Laboratories, Chapin, Fuller dan Pearson, menemukan sebuah fenomena p-n­ junction yang dapat mengubah radiasi sinar matahari menjadi tenaga listrik pertama kalinya pada tahun 1954, material yang dipergunakan berupa silikon (Si). Sayangnya fenomena yang mereka sebut sebagai ‘photocell’ kala itu masih belum menarik banyak perhatian kalangan peneliti untuk dijadikan sebuah mata kajian serius. Dugaan penulis pribadi ialah karena saat itu booming penelitian dalam bidang fisika zat padat (solid state physics) atau zat mampat (condensed matter) tengah mewabah. Ditambah lagi dengan semakin terbukanya teknologi semikonduktor dan teknologi vakum membuka industrialisasi besar-besaran produk elektronika terutama untuk kalangan rumah tangga pada era 1950-1960-an.

Minimnya perhatian pada fenomena photocell berlangsung hingga hampir 20 tahun lamanya sampai meletusnya krisis minyak bumi selama pecahnya perang Arab-Israel di awal tahun 1970-an akibat embargo minyak oleh negara Arab terhadap dunia Barat.

Tersentaknya dunia atas krisis minyak tersebut berimbas pada kebijakan mencari sumber-sumber energi baru selain bersandar pada minyak bumi/energi fosil di mana ‘photocell’ menjadi salah satu sumber energi baru yang dilirik. Nama photocell yang kemudian berubah menjadi solar cell/sel surya dengan sangat cepat menjadi salah satu topik utama penelitian di bidang energi baru dan terbaharukan. Hal ini sangat jelas beralasan pada kemampuannya mengubah energi sinar matahari menjadi energi listrik secara langsung dan mudah serta sangat menjanjikan. Yang sama pentingnya ialah, munculnya topik penelitian di bidang ini telah berhasil menyadarkan masyarakat pada masa itu bahwa energi matahari memiliki potensi yang selama ini belum teroptimalkan dalam memenuhi kebutuhan energi dunia.

Sel surya dengan berbahan baku silikon hingga saat ini masih merupakan jenis sel surya yang paling banyak diteliti, dikembangkan serta dipasarkan. Selain dilatarbelakangi oleh penemuan pertama sel surya, mapannya pengetahuan akan silikon, terbuktinya kehandalan silikon dalam aplikasi sel surya, dan jumlah cadangan silikon di perut bumi berupa pasir silica yang berlimpah menjadi beberapa bahan pertimbangan utama. Belum ditambah oleh dukungan infrastruktur industri semikonduktor yang memang mengambil material silikon sebagai bahan dasar utama produk elektronika yakni microchip atau microprocessor.

Mantapnya silikon sebagai sel surya yang paling banyak diproduksi patut berterima kasih pada dukungan industri semikonduktor tersebut. Pada masa-masa awal industrialisasi sel surya, silikon sebagai bahan dasar sel surya merupakan bahan buangan dari industri semikonduktor. Silikon yang tidak terpakai pada industri semikonduktor dikarenakan, misal, kadar kemurnian silikon yang rendah, dipakai pada industri sel surya yang memang tidak terlalu membutuhkan material silikon dengan kemurnian yang sangat tinggi. Baru pada beberapa tahun belakangan inilah beberapa pabrik pemurnian silikon mulai memproduksi bahan material silikon khusus untuk aplikasi sel surya dengan berkaca pada pesatnya produksi sel surya silikon di dunia saat itu, maupun proyeksi pemasaran sel surya di masa depan. Saat ini, sel surya jenis silikon menempati pangsa pasar sekitar 82-85% pasar sel surya dunia.

Sebagaimana disinggung di atas, sel surya pertama memanfaatkan p-n junction silikon, yang menjadi cara kerja fundamental sel surya jenis apapun. Silikon jenis p (p-type) disambung dengan silikon jenis n (n-type) menghasilkan sambunagn p-n. p-type ini maksudnya silikon dengan kelebian muatan positif (surplus hole) dan n-type merupakan material silikon berkelebihan muatan negatif (surplus elektron). Adanya sambungan p-n ini memungkinkan kedua muatan positif (hole) maupun negatif (elektron) dapat berpindah dan mengalir ke arah yang berlawanan. Jika kedua ujung sambungan p-n ini dihubungkan dengan sebuah rangkaian listrik, maka elektron dan hole dapat mengalir ke rangkaian. Sinar mataharilah (photon) yang menggerakkan elektron dan hole tersebut menuju rangkaian tadi. (Mekanisme sel surya ini disederhanakan demikian saja,  mekanisme sel surya yang lebih detail ditulis pada artikel Melihat prinsip kerja sel surya lebih dekat (Bagian Pertama). Gambar dibawah ini merupakan struktur komponen dasar sel surya pada umumnya. Penulis mendapatkannya pada link berikut.

Proses pembuatan sel surya silikon ini terbilang paling sederhana diantara semua jenis sel surya. Meski merupakan sebuah proses dalam dunia semikonduktor yang identik dengan proses high-tech, namun jika mencermati proses pembuatan sel surya secara lebih detil, kesan tersebut berangsur-angsur hilang. Penulis kebetulan pernah mengunjungi sebuah pabrik –tepatnya sebuah industri kecil-menengah- yang memproduksi sel surya di sebuah kota industri di Korea Selatan; dari pembuatan silikon n type hingga enkapsulasi sel surya yang siap dijual. Tidak terlampau rumit mengerjakannya, meski perlu disadari bahwa industri ini membutuhkan investasi yang tidak kecil.

Tahapan umum pembuatan sel surya silikon :

1. Pemesanan dan spesifikasi silikon wafer yang dibutuhkan.
Pembuatan sel surya silikon ini bermula dari pemesanan silikon khusus untuk aplikasi sel surya yang dikenal sebagai “Cz-Si wafers (Czochralski Silicon wafers) di mana Cz merupakan proses utama pembuatan silikon wafer dari bijih silikon. Yang disebut dengan khusus ialah silikon wafer ini telah dimodifikasi menjadi silikon p-type dari pabrikan. Silikon wafer untuk sel surya ini berbentuk bujur sangkar dengan sudut yang diratakan, sebagaimana ditunjukkan pada di bawah. Dimensi silikon wafer ini ialah 10-15 cm dengan ketebalan antara 200-350 micron (0.2-0.35 mm).

2. Pembersihan permukaan silikon wafer.
Silikon wafer yang dipesan ini memiliki tipikal permukaan yang sangat kasar akibat pemotongan atau pengerjaan selama di pabrik pembuatan wafer. Untuk itu, permukaan silikon di etch (dikikis) dengan menggunakan larutan asam atau basa. Cukup dengan merendam silikon wafer ke dalam larutan tersebut, maka permukaan silikon wafer kira-kira sedalam 10 mikron akan terkikis secara merata.

3. Teksturisasi permukaan silikon wafer.
Agar silikon wafer yang dipergunakan dapat secara optimal menyerap sinar matahari, pada umumnya permukaan silikon diberi perlakuan khusus berupa teksturisasi dengan menggunakan larutan basa NaOH atau KOH dengan konsentrasi, temperatur maupun lama perlakuan tertentu. Dengan mencelupkan wafer ke dalam laruan tersebut, permukaan silikon menjadi kasar dengan tekstur menyerupai piramida. Tekstur wafer seperti piramida ini dapat mengurangi pemantulan sinar matahri yang dating serta meningkatkan penyerapan sinar matahari oleh permukaan wafer.

4. Difusi fosfor dan pembuatan lapisan n-type silikon.
Fosfor dikenal luas sebagai elemen tambahan (dopant) untuk membuat semikonduktor silikon berjenis n atau silikon n-type. Setelah proses teksturisasi, silikon wafer ini dimasukkan ke dalam dapur pemanas bertemperatur tinggi yang dilengkapi dengan larutan POCl₃ sebagai sumber fosfor. Dengan meniupkan gas inert nitrogen ke dalam larutan, maka uap fosfor akan keluar dan dapat dialirkan ke dalam dapur. Suhu di dalam furnace dijaga sekitar 900-950⁰C sehingga uap fosfor tersebut dapat berdifusi masuk ke dalam silikon melalui sisi sisi permukaannya. Proses difusi biasanya dihentikan setelah 10-15 menit hinga terbentuknya lapisan silikon n-type di permukaan silikon dengan ketebalan lapisan sekitar 10-20 micron. Lapisan n-type ini berfungsi sebagai pelengkap sambungan p-n pada struktur sel surya dan lapisan konduktif yang mengalirkan elektron ke rangkaian listrik.

5. Penghilangan lapisan silikon n-type pada bagian sisi wafer.
Sebagaimana ditunjukkan pada gambar 4, lapisan silikon n-type terdapat pula di bagian sisi wafer yang bila ini terjadi maka ia dapat menghubungkan dua permukaan wafer. Untuk itu lapisan silikon n-type di sisi wafer perlu dihilangkan dengan memotong lapisan tersebut atau yang lebih presisi ialah dengan menggunakan plasma yang mengikis habis lapisan silikon n-type ini.

6. Pembuatan lapisan anti-refleksi.
Selain teksturisasi untuk memaksimumkan penyerapan sinar matahari, maka penggunaan lapisan anti-refleksi (anti-reflection coating/ARC) di atas lapisan silikon n-type. Lapisan ARC ini merupakan lapisan transparan/tembus cahaya yang dapat meneruskan sinar matahari yang jatuh di permukaan wafer namun tidak memantulkannya. Indeks refraksi lapisan ARC yang besar ini-lah yang menyebabkan ia tidak memantulkan sinar matahari. Material untuk ARC ini biasanya ialah TiO₂ /titanium dioksida atau Magnesium Fluorida (MgF₂). Teknik pembuatannya dapat memanfaatkan teknik penguapan kimia (chemical vapor deposition/CVD) yang mereaksikan uap senyawaan titanium atau magnesium organik yang dicampur dengan uap air pada suhu yang relatif rendah yakni 200⁰C.

7. Metalisasi.
Agar dapat dihubungkan dengan kabel, silikon diberi lapisan metal yang konduktif sehingga dapat mengalirkan elektron/hole dari sel surya. Logam yang cocok untuk bertuas sebagai konduktor ini ialah Ag (perak). Ia memiliki sifat konduktifitas yang tinggi, memiliki daya rekat ke silikon wafer yang sangat baik serta berdaya tahan tinggi. Perak yang dipasang di silikon wafer sangat tipis dan pemasangannya menggunakan metode screen printing. Pasta larutan perak dioleskan di atas sebuah pola dengan bagian bagin tertentu yang memungkinkan pasta larutan perak mengisi permukaan wafer. Setelah selesai dioleskan di atas wafer, dengan pemanasan dan pengeringan 100-200⁰C, pasta akan mengering. Proses metalisasi ini dikerjakan pula di bagian belakang silikon wafer.

8. Pemanasan (co-firing).
Pemanasan pada suhu yang tinggi diperlukan untuk memantapkan lapisan metal konduktif karena masih terdapatnya residu/bahan bahan sisa organik selama pengeringan pada suhu rendah. Pada pemasan yang lebih tinggi, perak sebagai komponen konduktif menjadi semakin padat dan mampu mempenetrasi lapisan ARC dan akhirnya menyentuh lapisan silikon n-type tanpa merusak lapisan ARC sendiri. HIngga tahap ini, komponen sel surya sudah secara utuh terbuat.

9. Pengujian dan pemilihan sel.
Ini ialah tahap akhir dari pembuatan sel surya yakni menguji sel dan memeriksa efisiensi sel maupun akititas quality control lainnya.
10. Enkapsulasi dan pembuatan modul sel.
Sebagaimana disebutkan di awal, sel surya hanya berukuran 10×10 atau 15×15 cm. Agar sel dapat dipergunakan, dan menghasilkan daya yang bias dipasarkan, sel dirangkai menjadi sebuah modul yang lebih besar dan tersusun atas 20-30 sel. Dalam tahap ini, proses enkapsulasi modul dengan kaca/plastik dan pemasangan frame aluminum dikerjakan hingga siap untuk dipakai (lihat gambar modul surya di bawah). Tanpa enkapsulasi yang berfungsi pula sebagai pelindung sel surya terhadap lingkungan luar, sel atau modul tidak dapat dimanfaatkan secara optimal.

Sebagai penutup. Tulisan ini salah satunya saya tujukan untuk mengetahui secara umum bagaimana proses pembuatan sel surya jenis silikon yang paling banyak dijual di pasaran. Dan juga, atas banyaknya pertanyaan seputar bagaimana investasi untuk membuat sel surya silikon sendiri di Indonesia. Diharapkan, ada semacam gambaran umum mengenai kerumitan -atau justru kesederhanaan- proses pembuatan sel surya silikon sehingga menjawab pertanyaan apakah sel surya silikon dapat diproduksi sendiri di Indonesia, sebuah respon terhadap berita di Kompas yang penulis kutip di Blog ini.

sumber : disini

Melihat prinsip kerja sel surya lebih dekat

Menjelang kenaikan harga BBM dan setelahnya, Blog ini dibanjiri oleh pengunjung yang rata-rata hendak mengetahui lebih jauh apa dan bagaimana sel surya yang konon dipercaya menjadi sumber energi di masa depan, menggantikan aneka sumber energi fosil. Dikarenakan informasi yang berkembang di tengah masyarakat bahwa bahan bakar fosil akan segera menipis, ditambah dengan kenaikan gila-gilaan harga minyak mentah dunia, agaknya sudah timbul perlahan-lahan kesadaran energi dan sikap ramah terhadap pemakaian energi, terutama listrik.

Kesadaran ini dapat dilihat dari usaha mendapatkan info berkaitan dengan bahan bakar alternatif, semisal, biodiesel, briket batu bara hingga yang paling kontroversial ialah blue energy atau banyugeni yang menghebohkan itu.

Sel surya, solar cell, photovoltaic, atau fotovoltaik sejak tahun 1970-an telah telah mengubah cara pandang kita tentang energi dan memberi jalan baru bagi manusia untuk memperoleh energi listrik tanpa perlu membakar bahan baker fosil sebagaimana pada minyak bumi, gas alam atau batu bara, tidak pula dengan menempuh jalan reaksi fisi nuklir. Sel surya mampu beroperasi dengan baik di hampir seluruh belahan bumi yang tersinari matahari, sejak dari Maroko hingga Merauke, dari Moskow hingga Johanesburg, dan dari pegunungan hingga permukaan laut.

Sel surya dapat digunakan tanpa polusi, baik polusi udara maupun suara, dan di segala cuaca. Sel surya juga telah lama dipakai untuk memberi tenaga bagi semua satelit yang mengorbit bumi nyaris selama 30 tahun. Sel surya tidak memiliki bagian yang bergerak, namun mudah dipindahkan sesuai dengan kebutuhan.

Semua keunggulan sel surya di atas disebabkan oleh karakteristik khas sel surya yang mengubah cahaya matahari menjadi listrik secara langsung. Artikel ini sengaja ditulis guna menanggapi banyaknya pertanyaan mengenai bagaimana mekanisme atau prinsip kerja sel surya. Sengaja di sini hanya melibatkan penjelasan kualitatif.

Proses konversi

Proses pengubahan atau konversi cahaya matahari menjadi listrik ini dimungkinkan karena bahan material yang menyusun sel surya berupa semikonduktor. Lebih tepatnya tersusun atas dua jenis semikonduktor; yakni jenis n dan jenis p.

Semikonduktor jenis n merupakan semikonduktor yang memiliki kelebihan elektron, sehingga kelebihan muatan negatif, (n = negatif). Sedangkan semikonduktor jenis p memiliki kelebihan hole, sehingga disebut dengan p ( p = positif) karena kelebihan muatan positif. Caranya, dengan menambahkan unsur lain ke dalam semkonduktor, maka kita dapat mengontrol jenis semikonduktor tersebut, sebagaimana diilustrasikan pada gambar di bawah ini.

Pada awalnya, pembuatan dua jenis semikonduktor ini dimaksudkan untuk meningkatkan tingkat konduktifitas atau tingkat kemampuan daya hantar listrik dan panas semikonduktor alami. Di dalam semikonduktor alami (disebut dengan semikonduktor intrinsik) ini, elektron maupun hole memiliki jumlah yang sama. Kelebihan elektron atau hole dapat meningkatkan daya hantar listrik maupun panas dari sebuah semikoduktor.

Misal semikonduktor intrinsik yang dimaksud ialah silikon (Si). Semikonduktor jenis p, biasanya dibuat dengan menambahkan unsur boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga) atau Indium (In) ke dalam Si. Unsur-unsur tambahan ini akan menambah jumlah hole. Sedangkan semikonduktor jenis n dibuat dengan menambahkan nitrogen (N), fosfor (P) atau arsen (As) ke dalam Si. Dari sini, tambahan elektron dapat diperoleh. Sedangkan, Si intrinsik sendiri tidak mengandung unsur tambahan. Usaha menambahkan unsur tambahan ini disebut dengan doping yang jumlahnya tidak lebih dari 1 % dibandingkan dengan berat Si yang hendak di-doping.

Dua jenis semikonduktor n dan p ini jika disatukan akan membentuk sambungan p-n atau dioda p-n (istilah lain menyebutnya dengan sambungan metalurgi / metallurgical junction) yang dapat digambarkan sebagai berikut.

1. Semikonduktor jenis p dan n sebelum disambung.
   
   
2. Sesaat setelah dua jenis semikonduktor ini disambung, terjadi perpindahan elektron-elektron dari semikonduktor n menuju semikonduktor p, dan perpindahan hole dari semikonduktor p menuju semikonduktor n. Perpindahan elektron maupun hole ini hanya sampai pada jarak tertentu dari batas sambungan awal.
   
   
3. Elektron dari semikonduktor n bersatu dengan hole pada semikonduktor p yang mengakibatkan jumlah hole pada semikonduktor p akan berkurang. Daerah ini akhirnya berubah menjadi lebih bermuatan positif..
   Pada saat yang sama. hole dari semikonduktor p bersatu dengan elektron yang ada pada semikonduktor n yang mengakibatkan jumlah elektron di daerah ini berkurang. Daerah ini akhirnya lebih bermuatan positif.
   
   
4. Daerah negatif dan positif ini disebut dengan daerah deplesi (depletion region) ditandai dengan huruf W.
5. Baik elektron maupun hole yang ada pada daerah deplesi disebut dengan pembawa muatan minoritas (minority charge carriers) karena keberadaannya di jenis semikonduktor yang berbeda.
6. Dikarenakan adanya perbedaan muatan positif dan negatif di daerah deplesi, maka timbul dengan sendirinya medan listrik internal E dari sisi positif ke sisi negatif, yang mencoba menarik kembali hole ke semikonduktor p dan elektron ke semikonduktor n. Medan listrik ini cenderung berlawanan dengan perpindahan hole maupun elektron pada awal terjadinya daerah deplesi (nomor 1 di atas).
   
7. Adanya medan listrik mengakibatkan sambungan pn berada pada titik setimbang, yakni saat di mana jumlah hole yang berpindah dari semikonduktor p ke n dikompensasi dengan jumlah hole yang tertarik kembali kearah semikonduktor p akibat medan listrik E. Begitu pula dengan jumlah elektron yang berpindah dari smikonduktor n ke p, dikompensasi dengan mengalirnya kembali elektron ke semikonduktor n akibat tarikan medan listrik E. Dengan kata lain, medan listrik E mencegah seluruh elektron dan hole berpindah dari semikonduktor yang satu ke semiikonduktor yang lain.

Pada sambungan p-n inilah proses konversi cahaya matahari menjadi listrik terjadi.

Untuk keperluan sel surya, semikonduktor n berada pada lapisan atas sambungan p yang menghadap kearah datangnya cahaya matahari, dan dibuat jauh lebih tipis dari semikonduktor p, sehingga cahaya matahari yang jatuh ke permukaan sel surya dapat terus terserap dan masuk ke daerah deplesi dan semikonduktor p.

Ketika sambungan semikonduktor ini terkena cahaya matahari, maka elektron mendapat energi dari cahaya matahari untuk melepaskan dirinya dari semikonduktor n, daerah deplesi maupun semikonduktor. Terlepasnya elektron ini meninggalkan hole pada daerah yang ditinggalkan oleh elektron yang disebut dengan fotogenerasi elektron-hole (electron-hole photogeneration) yakni, terbentuknya pasangan elektron dan hole akibat cahaya matahari.

Cahaya matahari dengan panjang gelombang (dilambangkan dengan simbol “lambda” sbgn di gambar atas ) yang berbeda, membuat fotogenerasi pada sambungan pn berada pada bagian sambungan pn yang berbeda pula.

Spektrum merah dari cahaya matahari yang memiliki panjang gelombang lebih panjang, mampu menembus daerah deplesi hingga terserap di semikonduktor p yang akhirnya menghasilkan proses fotogenerasi di sana. Spektrum biru dengan panjang gelombang yang jauh lebih pendek hanya terserap di daerah semikonduktor n.

Selanjutnya, dikarenakan pada sambungan pn terdapat medan listrik E, elektron hasil fotogenerasi tertarik ke arah semikonduktor n, begitu pula dengan hole yang tertarik ke arah semikonduktor p.

Apabila rangkaian kabel dihubungkan ke dua bagian semikonduktor, maka elektron akan mengalir melalui kabel. Jika sebuah lampu kecil dihubungkan ke kabel, lampu tersebut menyala dikarenakan mendapat arus listrik, dimana arus listrik ini timbul akibat pergerakan elektron.

Pada umumnya, untuk memperkenalkan cara kerja sel surya secara umum, ilustrasi di bawah ini menjelaskan segalanya tentang proses konversi cahaya matahari menjadi energi listrik.

sumber : disini

Membuat Kompor Alkohol Murah Meriah

Kompor alkohol generik.

Jangan dikira bahwa kami ingin menyaingi program pemerintah Jawa Barat yang ingin menggalakkan penggunaan batu bara seperti dicanangkan kemarin ini oleh bapak Gubernur. Walaupun dalam hati kecil, kami sebenarnya kurang tertarik dengan rencana pemerintah menggunakan batu bara sebagai pengganti bahan bakar minyak di rumah tangga karena berbagai alasan, baik teknis maupun kesehatan.

Cerita bermula pada saat melakukan pencarian desain burner untuk biogas, kami cukup surprise karena ternyata inisiatif pembuatan dan desain kompor atau tungku dengan bahan bakar alternatif sudah banyak sekali dilakukan baik oleh para hobiis maupun LSM di luar negeri.

Salah satu yang menarik perhatian adalah desain kompor berbahan bakar alkohol yang dibuat dari kaleng bekas minuman ringan (soft drink). Di sekitar kita banyak sekali limbah bekas kaleng minuman ringan ini , yang sebetulnya masih bisa kita manfaatkan untuk sesuatu yang cukup berguna (well, saingan dengan para pemulung, menurut informasi harga kaleng bekas ini di tingkat pemulung ternyata sekitar Rp. 10.000,- / kilogram!)

Kami melihat bahwa desain kompor alkohol ini (jenisnya disebut Top Burner Alcohol Stove) sama dengan yang digunakan kompor yang sering dipakai oleh para pencinta alam dan pendaki gunung, Trangia. Keduanya mengambil prinsip dasar yang sama, hanya bedanya Trangia menggunakan bantuan semacam sumbu yang kemungkinan terbuat dari asbestos.

Membuatnya sama sekali tidak sulit, hanya dibutuhkan sedikit kesabaran dan bahan serta alat yang tersedia di sekitar kita. Dan soal fungsional, dari percobaan kami dapat mendidihkan (98C) 0.5 liter air dalam waktu 18 menit dan hanya menghabiskan sekitar 20ml spirtus bakar. Kurang lebih sama bahkan cenderung lebih irit dalam bahan bakar daripada Trangia. Selain itu, kompor alkohol ini juga simple dan ringkas, dapat dikantongi bila anda sedang melakukan perjalanan alam bebas, alkohol nya selain berfungsi sebagai bahan bakar, dapat juga digunakan untuk antiseptic dan pencuci luka apabila mengalami kecelakaan ringan dalam perjalanan.

Keunggulan lain, bahan bakar alkohol ini bersih, tidak mengeluarkan bau dan polusi serta termasuk bahan bakar yang renewable (terbarui). Kekurangannya ? tentu saja ada , storage dan handling dari bahan bakar cair yang kadang kadang ribet dan harga alkohol yang masih mahal (sekitar Rp. 6000 - 7000 / liter).

Mengacuhkan hal tersebut, mengapa kita tidak mulai saja mencoba membuat kompor alkohol generik ini ? Gampang kok!.

Catatan:
Kami juga sedang iseng membuat varian lain, yaitu side burner pressurized alcohol stove, yang dari sisi desain juga menarik dan teoritis akan lebih irit lagi bahan bakarnya dan beberapa modifikasi lain

MEMBUAT KOMPOR ALKOHOL GENERIK (Generic Alcohol Stove)
Article by: Anto, Manglayang Farm

Gambar 1: Alat dan bahan

Bahan & Alat :

• 2 buah kaleng minuman ringan bekas yang masih utuh, ukuran + 330 ml, bersihkan dengan air, lap hingga kering
• Paku pin
• Marking pen / Spidol OHP (anti air)
• Cutter
• Penggaris
• Gunting

Bahan bakar:

• Alkohol 70% atau Alkohol 95% atau Methylated blue (spirtus)

Note: Walaupun diameter dinding kaleng minuman ringan umumnya sama, tapi diameter tonjolan lingkaran alasnya seringkali berbeda. Diketahui ada 2 jenis diameter, keduanya dapat dipergunakan, tapi pilih jenis diameter yang sama untuk kedua bahan kaleng.
Note: Pembuatan yang digambarkan disini menggunakan kaleng dengan diameter tonjolan 48mm, yang lebih banyak ditemukan sampahnya. (Pocari Sweat, Coca-Cola, Fanta, Greensand, dll.)

1. Buang pin pembuka yang ada di bagian atas kaleng agar kaleng dapat berdiri tegak saat dibalikkan.Balikkan kaleng.
2. Pada bagian bawah kaleng beri tanda dengan marking pen sebanyak 24 titik yang melingkar di luar tonjolan lingkaran alas, dengan jarak yang sama antara titik

Gambar 2: Menandai kaleng burner

3. Lubangi alas kaleng pada titik yang telah dibuat dengan menggunakan paku pin. Prosesnya dapat ditekan dengan tangan atau dipukul ringan dengan palu. (kami memukul paku pin dengan menggunakan gagang cutter)

Gambar 3: Melubangi burner

4. Dengan menggunakan cutter, buang bagian “mangkok” alas kaleng. Caranya dengan menggerat mengikuti jalur dinding dalam tonjolan perlahan-lahan. Jangan sampai dinding dalam tonjolan ikut terpotong.

Note : Bagian pengerjaan ini cukup lama karena mangkok alas agak tebal dibandingkan bagian dinding. Tapi dengan kesabaran, setelah belasan kali mengitari geratan, mangkok akan terbuka dengan mudah hanya dengan tekanan jari, dan hasilnya jauh lebih rapi daripada dipaksa dengan cutter. Hasil yang tidak rapi dapat menyebabkan kebocoran pada saat kompor dinyalakan.

Gambar 4: Memotong kaleng burner

Gambar 5: Membuka mangkok burner

5. Pada tempat yang datar, berdirikan lagi kaleng dengan bagian bawah ada dibawah. Ukur sepanjang + 27 mm dari bawah kaleng. Beri tanda dengan menggunakan marker pen.

Gambar 6: Mengukur dimensi kaleng sekitar 25 - 30 mm

6. Ganjal marker pen dengan menggunakan gunting (atau apa saja), hingga ujungnya berada setinggi tanda hasil pengukuran. Tahan dengan tangan sedemikian agar tak bergerak. Putarkan kaleng perlahan hingga seluruh dinding kaleng tertandai secara sama rata pada ketinggian yang diukur.

Gambar 7: Menandai kaleng dengan marking pen

7. Gerat (iris) hasil garisan tanda tadi dengan cutter secara perlahan hingga seluruh dinding kaleng terkitari. Ulangi lagi – dengan sabar – hingga beberapa kali tapi jangan ditekan keras. Setelah ada sedikit bagian yang terbuka, hentikan. Lanjutkan cukup dengan tekanan jari. Bagian ini dinamai ‘Burner’.

Note : Cara ini menghasilkan hasil potong yang rapi. Bukan berarti tidak bisa dengan cara cepat (langsung ditembus cutter), tapi pemotongan langsung akan membuat hasil potong keriput atau penyok, bahkan bisa mengakibatkan gagal potong.

Gambar 8 Mengiris kaleng dengan cutter

Gambar 8c: Menekan kaleng untuk membuka irisan

8. Ambil kaleng kedua. Seperti pada langkah no.5 & no.6, tandai kaleng dengan marking pen. Kali ini 3 cm (30mm) dari bagian bawah kaleng.
9. Gerat (iris) hasil garisan seperti pada langkah no.7. Setelah 2 atau 3 putaran, dapat dipotong langsung dengan cutter, asal hati-hati jangan memotong keluar dari yang sudah ditandai. Tekuk tekuk sekeliling dinding hasil potongan ini secara merata dengan menggunakan ibu jari ke arah dalam. Tekukan ini dimaksudkan agar pada saat di dimasukkan ke bagian atas, lebih mudah. Jangan terlalu dalam karena akan menutupi lubang keluar gas. Bagian ini dinamai ‘Fuel Cup’

Note : Langkah ini tidak perlu bila menggunakan sistem Slit* Note : Maaf fotonya gak fokus.

Gambar 9: Fuel cup

10. Dari sisa kaleng pertama (karena sisa potongannya lebih rapi), buat tanda seperti pada langkah no.5 dan no.6. Kali ini setinggi 3,5cm (35mm). Gunting kaleng secara vertikal, lalu membelok mengikuti tanda yang telah dibuat. Setelah selesai, ukur dan potong seperti tampak pada gambar. Perhatikan 3 lubang yang harus dibuat. Bagian ini dinamai ‘Inner Wall’. Lingkarkan dan sambungkan Inner Wall pada bagian Slit* (ingat, ini untuk diameter tonjolan 48mm)

Gambar 10a: Dimensi inner wall

Gambar 10b: Memotong sisa kaleng untuk dijadikan inner wall

Gambar 10c: Mengukur & membuat inner wall

Gambar 10d: Inner wall

11. Susun Burner, Inner Wall, dan Fuel Cup. Masukkan Inner Wall pada cerukan tonjolan dalam Burner. Lalu pasangkan Fuel Cup dalam Burner. Rapatkan hingga Inner Wall masuk pada cerukan tonjolan Fuel Cup. Kompor selesai.

Gambar 11a: Bagian kompor telah siap disusun

Gambar 11b: Susunan kompor

Gambar 11c: Kompor alkohol generik telah selesai dibuat

12. Masukkan Alkohol (semurni mungkin) atau spirtus ke lubang besar tengah kompor. Nyalakan dengan menggunakan korek. Di tempat yang terang, api pembakaran alkohol atau spirtus tidak terlihat, tapi sebenarnya menyala. Selalu rasakan hangatnya dengan tangan terlebih dahulu untuk memeriksa api

Note : Hati-hati terbakar! Gas Alkohol atau Spiritus mudah menguap, terbakar dan apinya menyambar. Gunakan korek api kayu agar lebih aman.

Gambar 11c: Menyalakan kompor alkohol buatan sendiri 

Sumber : disini