Saat ini, penting bagi umat manusia untuk menyadari pentingnya kehidupan yang berkelanjutan di masa depan. Salah satu langkah utama untuk mencapainya adalah meraih Net Zero Emission (NZE) yang melibatkan pengurangan efek gas rumah kaca. NZE merupakan bagian dari Sustainable Development Goals (SDGs), merupakan serangkaian tujuan yang ditetapkan oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) untuk mencapai kehidupan yang lebih baik dan berkelanjutan di planet Bumi.

Salah satu solusi untuk mengurangi emisi karbon di masa depan adalah menerapkan teknologi panel surya. Teknologi ini tidak melibatkan pembakaran atau proses kimia, sehingga tidak menghasilkan karbon. Penerapan panel surya juga diharapkan dapat menghemat biaya secara signifikan dalam jangka panjang. Artikel ini akan membahas cara kerja panel surya secara sederhana. Selain itu, artikel ini juga akan mengulas penerapannya pada bangunan hijau. Di bagian akhir artikel ini juga akan menjelaskan bagaimana penerapan panel surya dapat menghemat biaya operasional bangunan khususnya biaya energi listrik.

Pada dasarnya, panel surya mengubah sinar matahari menjadi listrik. Hal ini terjadi karena panel surya terdiri dari banyak unit kecil yang disebut sel surya. Sel-sel surya ini terbuat dari silikon, sebuah material semikonduktor yang sangat melimpah di Bumi. Dalam setiap sel surya, terdapat dua jenis silikon: silikon tipe N dan silikon tipe P. Silikon tipe N memiliki kelebihan elektron, sedangkan silikon tipe P kekurangan elektron atau memiliki lebih banyak “lubang” tempat elektron bisa masuk. Ketika dua tipe silikon ini bertemu, keduanya menciptakan medan listrik yang menyebabkan elektron-elektron bergerak ke arah tertentu.

Sinar matahari dapat dibayangkan sebagai kumpulan partikel kecil yang disebut foton. Ketika foton-foton tersebut mengenai sel surya, foton memberikan energi kepada elektron di dalam silikon. Energi dari foton membuat elektron-elektron tersebut melepaskan diri dari atom-atomnya, menciptakan “lubang” di tempat mereka sebelumnya berada. Elektron yang bebas ini kemudian bergerak menuju medan listrik yang telah terbentuk. Pergerakan elektron-elektron ini menghasilkan arus listrik. Arus listrik ini kemudian dapat dikumpulkan dan digunakan. Setiap sel surya biasanya hanya menghasilkan sekitar setengah Volt listrik, tetapi dengan menghubungkan banyak sel surya bersama-sama dalam satu panel, kita bisa mendapatkan jumlah listrik yang cukup besar untuk digunakan dalam berbagai keperluan. Dengan cara ini, panel surya mampu mengubah energi dari sinar matahari menjadi listrik yang dapat kita gunakan untuk menyalakan lampu, mengoperasikan peralatan rumah tangga, dan banyak lagi. Prinsip kerja panel surya yang sederhana namun efektif ini membantu kita memanfaatkan sumber daya alam yang melimpah dan ramah lingkungan.

Selanjutnya pemanfaatan panel surya pada bangunan hijau, Sitepu (2024) mengemukakan bahwa penggunaan panel surya membawa banyak manfaat positif. Dalam arsitektur, energi matahari mengurangi ketergantungan pada energi fosil dan pengurangan emisi gas rumah kaca. Panel surya juga dapat menjadi investasi  dengan memberikan keuntungan ekonomi dalam jangka panjang bagi pemilik dan pengelola bangunan. Teknologi dan perencanaan yang tepat diperlukan untuk keberhasilan penerapan panel surya, didukung oleh regulasi dan kebijakan yang memadai serta kesadaran dari masyarakat. Dengan demikian, energi matahari (panel surya) dalam arsitektur (bangunan hijau) menciptakan bangunan yang efisien, berkelanjutan, dan inklusif. Kolaborasi dari berbagai pihak dapat menciptakan masa depan yang lebih hijau dan dan dapat menuju NZE guna mewujudkan SDGs.

Tim Cedsgreeb melihat panel surya di gedung SEDC korea selatan

Setelah memahami cara kerja panel surya dan mengetahui dampak positif penerapannya di bangunan hijau selanjutnya adalah bagaimana dalam penerapannya dapat menghemat biaya pengeluaran. Jika kita mengamati pada bangunan hijau sering kali kita temui banyak panel surya diatas bangunannya, hal ini sebagai upaya bangunan hijau untuk mendapatkan energi bersih dan menjadikannya sebagai sumber energi alternatif. Sebagai contoh, Seoul Energy Dream Center (SEDC) merupakan bangunan Net Zero Energy Building (NZEB) pertama di Korea Selatan, yang menerapkan teknologi bangunan hijau hingga mampu mengurangi penggunaan energi sebesar 70% dibandingkan dengan bangunan konvensional biasanya (Faisal, 2024). Mengacu contoh diatas bisa disimpulkan jika SEDC hanya mengeluarkan 30 dari 100% biaya pengeluaran untuk kebutuhan energi dalam aktivitasnya. Dengan adanya contoh diatas bukan hal yang mustahil untuk diterapkan di Indonesia.

Sebagai kesimpulan, Indonesia adalah wilayah tropis yang selalu mendapat sinar matahari setiap hari yang dimana sangat cocok apabila menggunakan energi yang melimpah dari sinar matahari seperti panel surya. Dengan masa penggunaan yang cukup panjang, antara 25-30 tahun, pengguna panel surya dapat menghemat energi dan biaya (Nuraini dkk, 2021). Integrasi panel surya di bangunan pintar menawarkan banyak manfaat, mulai dari penghematan biaya hingga mengurangi emisi karbon. Seiring dengan berkembangnya teknologi energi bersih di Indonesia, masa depan pembangunan berkelanjutan akan tampak cerah dan sangat bermanfaat dalam meningkatkan perekonomian dengan memanfaatkan energi terbarukan.

REFERENSI: 

Fatmi N, Iryana M , Alchalil. RANCANGAN PANEL SURYA SEBAGAI SUMBER LISTRIK PADA PEMBINAAN PENGHEMATAN ENERGI BAGI MASYARAKAT KURANG MAMPU DI DESA BLANG PANYANG KECAMATAN MUARA SATU. KRIDA CENDEKIA: Jurnal Pengabdian Masyarakat. Vol 1, No 5 (2021). 

Hamid, MF. Tim DTNTF (Insgreeb) dan FT UGM Lakoni Kunjungan Kerja ke Seoul Energy Dream Center (SEDC) Korea Selatan. Online at https://tf.ugm.ac.id/2024/07/15/tim-dtntf-insgreeb-dan-ft-ugm-lakoni-kunjungan-kerja-ke-seoul-energy-dream-center-sedc-korea-selatan/, accessed 23 July 2024.

SDGs Indonesia. SDGs KNOWLEDGE HUB Agenda 2030 untuk Pembangunan Berkelanjutan. Online at https://sdgs.bappenas.go.id/, accessed 23 July 2024.

Sitepu MMA. Arsitektur dan Pemanfaatan Energi Matahari Membangun Bangunan yang Berdaya Surya. Jurnal WriteBox. Vol 1, No 3: Teknik Arsitektur (2024). DOI: https://writebox.cloud/index.php/wb/article/view/96

Link Youtube: How do solar panels work? – Richard Komp