PROTOTYPE PORTABLE SOLAR CONCENTRATED THERMOELECTRIC GENERATOR CHARGING SYSTEM
Kemajuan teknologi yang pesat menyebabkan kebutuhan energi listrik terus meningkat. Salah satu upaya untuk memenuhi kebutuhan tersebut adalah dengan mengembangkan pembangkit listrik mikro berbasis energi panas. Energi panas dapat dimanfaatkan menggunakan elemen termoelektrik. Penelitian ini bertujuan merancang dan mengembangkan sistem pembangkit listrik portabel yang memanfaatkan panas matahari sebagai sumber energi.
Prototipe ini menggunakan enam modul termoelektrik tipe TEC 1-12706 untuk menghasilkan listrik yang dirancang khusus untuk mengisi daya perangkat seperti ponsel, powerbank, dan senter. Lensa Fresnel digunakan untuk memfokuskan panas matahari ke modul termoelektrik, sedangkan heatsink digunakan untuk pendinginan. Modul termoelektrik dihubungkan secara seri untuk mencapai tegangan yang cukup, yang kemudian ditingkatkan oleh boost converter. Energi listrik yang dihasilkan disimpan dalam baterai untuk memastikan kestabilan tegangan meskipun terjadi fluktuasi suhu. Perangkat ini juga dapat digunakan pada malam hari karena energi yang tersimpan di baterai masih tersedia.
Hasil pengujian menunjukkan rata-rata tegangan keluaran tanpa beban berkisar antara 9,49V hingga 9,56V, dengan suhu rata-rata pada modul termoelektrik 45,2°C. Dalam pengujian berbeban, perangkat mampu mengisi daya ponsel Pixel 5 (kapasitas baterai 5000 mAh) dari 4% hingga 70% dalam waktu 95 menit. Hasil ini menunjukkan bahwa perangkat ini memiliki potensi sebagai solusi energi portabel yang andal dan ramah lingkungan.
The rapid advancement of technology has led to an increasing demand for electrical energy. One of the efforts to meet this demand is the development of micro-capacity power generation systems utilizing heat energy. Heat energy can be harnessed using thermoelectric elements. This study aims to design and develop a portable power generation system that utilizes solar heat as an energy source.
The prototype uses six TEC 1-12706 thermoelectric modules to generate electricity designed specifically to recharge devices such as phones, power banks, and flashlights. Solar heat is concentrated on the thermoelectric modules using Fresnel lenses, while heatsinks are employed for cooling. The thermoelectric modules are connected in series to produce sufficient voltage, which is then boosted by a boost converter. The generated electrical energy is stored in a battery to ensure voltage stability despite temperature fluctuations. This device can also operate at night due to the energy stored in the battery.
Test results show that the average output voltage without load ranges from 9.49V to 9.56V, with an average temperature of 45.2°C at the thermoelectric modules. In load tests, the device successfully charged a Pixel 5 phone (5000 mAh battery) from 4% to 70% in 95 minutes. These results demonstrate the potential of this system as a reliable and environmentally friendly portable energy solution.