Solar Thermoelectric Generator Prototype with Black Color Coating on Copper Plate Heat Absorber

Krisis iklim global mendorong pengembangan sumber energi terbarukan yang berkelanjutan dan ramah lingkungan. Solar Termoelektrik Generator (STEG) merupakan salah satu alternatif yang memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai sumber energi terbarukan. Teknologi ini memanfaatkan panas matahari untuk menghasilkan energi listrik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan lapisan warna hitam pada lempeng tembaga sebagai penyerap panas terhadap suhu lempeng serta tegangan dan arus yang dihasilkan oleh prototipe STEG. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan pendekatan kuantitatif. Prototipe STEG menggunakan 8 modul TEG SP 1848 – 27145 SA dirangkai secara seri dan diuji dengan dan tanpa lapisan warna hitam pada lempeng tembaga. Suhu lempeng tembaga, tegangan, dan arus diukur dan dianalisis untuk menentukan efek penambahan lapisan warna hitam terhadap kinerja STEG. Tenkik analisis data yang digunakan adalah analisis deskriptif dari data hasil pengukuran lalu divisualisasikan dengan menggunakan grafik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan lapisan warna hitam meningkatkan suhu lempeng tembaga. Rata-rata suhu lempeng tembaga tanpa warna hitam adalah 47,04°C, sedangkan dengan warna hitam adalah 49,14°C. Peningkatan suhu lempeng tembaga ini meningkatkan kinerja termoelektrik, sehingga menghasilkan tegangan dan arus keluaran yang lebih tinggi. Rata-rata tegangan keluaran prototipe tembaga polos adalah 5,54 V, sedangkan tembaga dengan lapisan warna hitam adalah 6,27 V. Rata-rata arus keluaran prototipe tembaga polos adalah 50,64 mA, sedangkan dengan lapisan warna hitam adalah 63,73 mA. Penelitian ini membuktikan bahwa penambahan lapisan warna hitam pada lempeng tembaga meningkatkan kinerja STEG. Hal ini ditunjukkan dengan peningkatan suhu lempeng tembaga serta tegangan dan arus keluaran. Penambahan lapisan hitam merupakan salah satu cara sederhana namun efektif untuk meningkatkan efisiensi konversi energi panas menjadi listrik pada prototipe solar termoelektrik generator.

The global climate crisis encourages the development of renewable energy sources that are sustainable and environmentally friendly. Solar Thermoelectric Generator (STEG) is one potential alternative to be developed as a renewable energy source. This technology utilizes solar heat to produce electrical energy. This study purposes to determine the effect of adding a black color layer on the copper plate as a heat absorber on the plate temperature as well as the voltage and current generated by the STEG prototype. This research used an experimental method with a quantitative approach. The STEG prototype using 8 TEG SP 1848 - 27145 SA modules were assembled in series and tested with and without a black color coating on the copper plate. Copper plate temperature, voltage, and current were measured and analyzed to determine the effect of adding black coating on STEG performance. The data analysis technique used in this study is descriptive analysis of the measurement data and then visualised using graphs. The results showed that the addition of black coating on the copper plates increased the temperature of the copper plates. The average temperature of the prototype with bare copper plate is 47.04°C, while with black color is 49.14°C. This increase of the copper plate temperature improves the thermoelectric performance, resulting in higher output voltage and current. The average output voltage of the prototype with bare copper is 5.54 V, while with black color is 6.27 V. The average output current of the prototype with bare copper is 50.64 mA, while with black color is 63.73 mA. This study proven that the addition of black color coating on copper plates improves the performance of STEG. This is indicated by an increase in the temperature of the copper plate as well as the output voltage and current. The addition of black color coating can be a solution to improve STEG performance. The addition of a black layer provides a low cost but effective way to increase the efficiency of converting heat energy into electricity in a prototype solar thermoelectric generator.