Fisika Dasar I karangan Professor ITB Mikrajuddin Abdullah

Buku Fisika Dasar I karangan Professor Mikrajuddin Abdullah Dosen Fisika ITB ini saya dapat linknya dari facebook Beliau. Silahkan didownload pada link dibawah ini FISIKA DASAR I

SEL SURYA VS FUNGSI KERJA MATERIAL-pdf

SEL SURYA VS FUNGSI KERJA MATERIAL

SEL SURYA VS FUNGSI KERJA MATERIAL PENDAHULUAN Sel surya tercipta dengan menerapkan efek foto listrik. Bahan sel surya umumnya terbuat dari bahan semikonduktor silikon, GaINP/GaAs/GaInAs, CIGS (CuInGaSe2,) Pemahaman tentang prinsip terjadinya arus listrik yang dihasilkan oleh sel surya sangat diperlukan untuk mendapatkan sel surya baru dengan efisiensi tertentu. Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui hubungan efisiensi sel surya dengan fungsi kerja bahan material. Teori dasar 2.1 Struktur Sel Surya Sel surya atau fotovoltaik adalah perangkat yang mengkonversi radiasi sinar matahari menjadi energi listrik.[1] Struktur inti dari sel surya pada umumnya terdiri dari satu atau lebih jenis material semikonduktor dengan dua daerah berbeda, yaitu daerah positif dan negatif. Dua sisi yang berlainan ini berfungsi sebagai elektroda. Untuk menghasilkan dua daerah muatan yang berbeda digunakan dopant dengan golongan periodik berbeda. Hal ini dimaksudkan agar dopant pada daerah negatif berfungsi sebagai pendonor elektron, sedangkan dopant pada daerah positif berfungsi sebagai acceptor elektron. Selain itu pada sel surya terdapat lapisan anti refleksi, dan substrat logam sebagai tempat mengalirnya arus dari lapisan tipe-n (elektron) dan tipe-p (hole)[3]. 2.2. Prinsip Kerja Sel Surya Prinsip kerja sel surya silikon adalah berdasarkan konsep semikonduktor p-n junction. Semikonduktor tipe-n diperoleh dengan mendoping silikon menggunakan unsur golongan VA sehingga terdapat kelebihan elektron valensi dibanding atom sekitar. Pada sisi lain semikonduktor tipe-p diperoleh dengan doping oleh golongan IIIA sehingga elektron valensinya defisit satu dibanding atom sekitar. Ketika dua tipe material tersebut mengalami kontak maka kelebihan elektron dari tipe-n berdifusi ke tipe-p. Sehingga area doping-n bermuatan positif sedangkan area doping-p bermuatan negatif. Medan elektrik yang terjadi antara keduanya mendorong elektron kembali ke daerah-n dan hole ke daerah-p. Pada proses ini terbentuk p-n junction. Penambahan kontak logam pada area p dan n akan membentuk dioda [1] . Ketika junction disinari, photon yang mempunyai energi sama atau lebih besar dari lebar pita energi material tersebut akan menyebabkan eksitasi elektron dari pita valensi ke pita konduksi dan elektron meninggalkan hole pita valensi. Elektron dan hole bergerak dalam material, sehingga menghasilkan pasangan elektron-hole. Apabila ditempatkan hambatan pada terminal sel surya, maka elektron dari area-n akan kembali ke area-p sehingga menyebabkan perbedaan potensial dan arus akan mengalir [1]. Skema cara kerja sel surya silikon ditunjukkan pada gambar 1.1. Gambar 1.1. Prinsip Kerja Sel Surya[1] 2.3. Fungsi Kerja Fungsi Kerja suatu bahan adalah banyaknya energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari permukaan logam [2]. Untuk mengeluarkan elektron dari permukaan logam dibutuhkan energi sekurang-kurangnya sebesar fungsi kerja (W) [8]. Jika energi foton yang mengenai permukaan logam lebih besar dari fungsi kerjanya, maka elektron akan terpental keluar dan kelebihan energi yang dipasok berubah menjadi energi kinetiknya. Untuk elektron yang berada jauh dibawah permukaan logam, dibutuhkan energi yang lebih besar daripada W dan beberapa diantaranya keluar dengan energi kinetik yang lebih rendah [8]. 2.4. Band Gap Band Gap (Pita terlarang) adalah pita energi diantara pita valensi dan pita konduksi yang tidak boleh ditempati oleh elektron-elektron [1,3]. Band gap dari suatu semikonduktor sangat menentukan banyaknya spektrum cahaya yang dapat diserap oleh sel surya. Ketika semikonduktor diradiasi dengan cahaya yang energinya lebih besar dari energi gap semikonduktor (hν ≥ Eg), elektron dari pita valensi dapat tereksitasi ke pita konduksi. Elektron yang berpindah dari pita valensi ke pita konduksi disebut pembawa muatan negatif, sedangkan lubang (hole) pada pita valensi merupakan pembawa muatan positif. Pergerakan elektron bebas dari pita konduksi dan pergerakan hole dari pita valensi melewati band gap inilah yang menimbulkan energi listrik [3]. Gambar .2. Struktur Energi Material Semikonduktor [1] Energi yang lebih rendah akan terpantul atau menembus sel PV, sedangkan energi yang lebih tinggi akan terserap dan sebagian menjadi energi panas. Material dengan band gap yang lebih rendah mampu mengeksploitasi spektrum cahaya yang lebih banyak, sehingga menghasilkan arus yang lebih tinggi tetapi dengan tegangan yang rendah [3]. 2.5. Efisiensi Sel Surya Daya listrik yang dihasilkan sel surya ketika mendapat cahaya diperoleh dari kemampuan perangkat sel surya tersebut untuk memproduksi tegangan ketika diberi beban dan arus melalui beban pada waktu yang sama. Sehingga efisiensi sel surya didefinisikan sebagai daya yang dihasilkan dari sel (P max) dibagi dengan daya dari cahaya yang datang (P Cahaya)[1]. Secara matematis dinyatakan dengan persamaan berikut: η=P_max/P_cahaya Analisis data Efisiensi berbagai sel surya Efisiensi berbagai bahan sel surya ditunjukkan pada tabel 1.1 Tabel 1.1 Efisiensi Berbagai Sel Surya No Bahan Efisiensi (%) Work function (eV) 1 Silikon 22,3 [4] 4,52[5] 2 GaINP/GaAs/GaInAs 35,8 [4] 4,69 [6] 3 CIGS (CuInGaSe2,) 20,3 [4] 5,3 – 5,4 [7] Berdasarkan data efisiensi dan fungsi kerja yang disajikan pada tabel 1.1 dapat disimpulkan bahwa tidak ada korelasi antara fungsi kerja material sel surya dengan efisiensi yang dihasilkan, hal ini diakibatkan banyaknya elektron yang dihasilkan oleh sel surya sangat dipengaruhi oleh band gap bahan material semikonduktor yang digunakan. Kesimpulan Berdasarkan uraian yang disajikan dalam makalah ini dapat disimpulkan bahwa tidak ada korelasi yang signifikan antara fungsi kerja material sel surya dengan efisiensi yang dihasilkan Daftar Pustaka Wilman Septina dkk, Pembuatan Prototipe Solar Cell Murah dengan Bahan Organik-Inorganik (Dye-sensitized Solar Cell), Institut Teknologi Bandung, Bandung 2007 Serway Jewett, Fisika untuk Sains dan Teknik (Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics), Penerjemah Chriswan Sungkowo, Salemba Jakarta Wulandari Handini, Performansi sel Surya,Skripsi FT UI, Jakarta, 2008 Martin A. Green et al, Solar cell efficiency tables (version 37), www.eecs.berkeley.edu. http://www.kayelaby.npl.co.uk/atomic_and_nuclear_physics/4_3/4_3.html 12/14/2012 jam 4: 25 pm http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/002236975990215X diakses 12/14/2012 jam 4:30 pm http://www.superstrate.net/publications/haug-2003wpvc.pdf diakses 12/14/2012 jam 4:30 pm Kenneth Krane, Fisika Modern, Penerjemah Hans J Wospakrik, Penerbit Universitas Indonesia, 2011

PERMEN NO 59 TAHUN 2014

SALINAN PERATURAN MENTERI PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN REPUBLIK INDONESIA NOMOR 59 TAHUN 2014 TENTANG KURIKULUM 2013 SEKOLAH MENENGAH ATAS/MADRASAH ALIYAH DENGAN RAHMAT TUHAN YANG MAHA ESA MENTERI PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN REPUBLIK INDONESIA, Menimbang : bahwa dalam rangka melaksanakan Pasal 77A ayat (3), Pasal 77C ayat (3), Pasal 77D ayat (3), Pasal 77E ayat (3), Pasal 77F ayat (4) dan Pasal 77K ayat (6) Peraturan Pemerintah Nomor 32 Tahun 2013 tentang Perubahan Atas Peraturan Pemerintah Nomor 19 Tahun 2005 tentang Standar Nasional Pendidikan, perlu menetapkan Peraturan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan tentang Kurikulum 2013 Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah; Mengingat : 1. Undang-Undang Nomor 20 Tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 2003 Nomor 78, Tambahan Lembaran Negara Republik Indonesia Nomor 4301); 2. Undang-Undang Nomor 17 Tahun 2007 tentang Rencana Pembangunan Jangka Panjang Nasional 2005-2025 (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 2007 Nomor 33, Tambahan Lembaran Negara Republik Indonesia Nomor 4700); 3. Peraturan Pemerintah Nomor 19 Tahun 2005 tentang Standar Nasional Pendidikan sebagaimana telah diubah dengan Peraturan Pemerintah Nomor 32 Tahun 2013 tentang Perubahan Atas Peraturan Pemerintah Nomor 19 Tahun 2005 tentang Standar Nasional Pendidikan (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 2013 Nomor 71, Tambahan Lembaran Negara Republik Indonesia Nomor 5410); 4. Peraturan Presiden Nomor 47 Tahun 2009 tentang Pembentukan dan Organisasi Kementerian Negara Republik Indonesia sebagaimana telah beberapa kali diubah terakhir dengan Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 13 Tahun 2014; 5. Peraturan Presiden Nomor 5 Tahun 2010 tentang Rencana Pembangunan Jangka Menengah Nasional Tahun 2010-2014; 6. Peraturan Presiden Nomor 24 Tahun 2010 tentang Kedudukan, Tugas, Fungsi, Susunan Organisasi, dan Tata kerja Kementerian Negara Republik Indonesia sebagaimana telah beberapa kali diubah terakhir dengan Peraturan Presiden Nomor 14 Tahun 2014; 7. Keputusan Presiden Republik Indonesia Nomor 84/P Tahun 2009 mengenai Pembentukan Kabinet Indonesia Bersatu II sebagaimana telah beberapa kali diubah, terakhir dengan Keputusan Presiden Nomor 54/P Tahun 2014; MEMUTUSKAN: Menetapkan : PERATURAN MENTERI PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN TENTANG KURIKULUM 2013 SEKOLAH MENENGAH ATAS/MADRASAH ALIYAH. Pasal 1 (1) Kurikulum pada sekolah menengah atas/madrasah aliyah yang telah dilaksanakan sejak tahun ajaran 2013/2014 disebut Kurikulum 2013 Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah. (2) Kurikulum 2013 Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah sebagaimana dimaksud pada ayat (1) terdiri atas: a. Kerangka Dasar Kurikulum; b. Struktur Kurikulum; c. Silabus; dan d. Pedoman Mata Pelajaran. Pasal 2 Kerangka Dasar Kurikulum sebagaimana dimaksud dalam Pasal 1 ayat (2) huruf a berisi landasan filosofis, sosiologis, psikopedagogis, dan yuridis sesuai dengan Standar Nasional Pendidikan. Pasal 3 (1) Struktur Kurikulum sebagaimana dimaksud dalam Pasal 1 ayat (2) huruf b merupakan pengorganisasian Kompetensi Inti, Kompetensi Dasar, muatan pembelajaran, mata pelajaran, dan beban belajar. (2) Kompetensi Inti pada Kurikulum 2013 Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah sebagaimana dimaksud pada ayat (1) merupakan tingkat kemampuan untuk mencapai Standar Kompetensi Lulusan yang harus dimiliki seorang peserta didik Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah pada setiap tingkat kelas. (3) Kompetensi Inti sebagaimana dimaksud pada ayat (1) terdiri atas: a. Kompetensi Inti sikap spiritual; b. Kompetensi Inti sikap sosial; c. Kompetensi Inti pengetahuan; dan d. Kompetensi Inti keterampilan. (4) Kompetensi Dasar pada Kurikulum 2013 Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah sebagaimana dimaksud pada ayat (1) berisi kemampuan dan muatan pembelajaran untuk suatu mata pelajaran pada Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah yang mengacu pada Kompetensi Inti. (5) Kompetensi Dasar sebagaimana dimaksud pada ayat (4) merupakan penjabaran dari Kompetensi Inti dan terdiri atas: a. Kompetensi Dasar sikap spiritual; b. Kompetensi Dasar sikap sosial; c. Kompetensi Dasar pengetahuan; dan d. Kompetensi Dasar keterampilan. Pasal 4 Kerangka Dasar Kurikulum dan Struktur Kurikulum Sekolah Menengah Pertama/Madrasah Tsanawiyah sebagaimana dimaksud dalam Pasal 2 dan Pasal 3 tercantum dalam Lampiran I yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari Peraturan Menteri ini. Pasal 5 (1) Mata pelajaran Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah sebagaimana dimaksud dalam Pasal 3 ayat (1) dikelompokkan atas: a. mata pelajaran umum Kelompok A; b. mata pelajaran umum Kelompok B; dan c. mata pelajaran peminatan akademik Kelompok C. (2) Mata pelajaran umum Kelompok A sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf a merupakan program kurikuler yang bertujuan untuk mengembangkan kompetensi sikap, kompetensi pengetahuan, dan kompetensi keterampilan peserta didik sebagai dasar dan penguatan kemampuan dalam kehidupan bermasyarakat, berbangsa, dan bernegara. (3) Mata pelajaran umum Kelompok B sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf b merupakan program kurikuler yang bertujuan untuk mengembangkan kompetensi sikap, kompetensi pengetahuan, dan kompetensi keterampilan peserta didik terkait lingkungan dalam bidang sosial, budaya, dan seni. (4) Mata pelajaran peminatan akademik Kelompok C sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf c merupakan program kurikuler yang bertujuan untuk mengembangkan kompetensi sikap, kompetensi pengetahuan, dan kompetensi keterampilan peserta didik dalam berbagai pilihan disiplin keilmuan. (5) Muatan dan acuan pembelajaran mata pelajaran umum Kelompok A sebagaimana dimaksud pada ayat (2) dan muatan dan acuan pembelajaran mata pelajaran peminatan Kelompok C sebagaimana dimaksud pada ayat (4) bersifat nasional dan dikembangkan oleh Pemerintah. (6) Muatan dan acuan pembelajaran mata pelajaran umum Kelompok B sebagaimana dimaksud pada ayat (3) bersifat nasional dan dikembangkan oleh Pemerintah dan dapat diperkaya dengan muatan lokal oleh pemerintah daerah dan/atau satuan pendidikan. (7) Mata pelajaran umum Kelompok A sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf a terdiri atas: a. Pendidikan Agama dan Budi Pekerti; b. Pendidikan Pancasila dan Kewarganegaraan; c. Bahasa Indonesia; d. Matematika; e. Sejarah Indonesia; dan f. Bahasa Inggris. (8) Mata pelajaran umum Kelompok B sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf b terdiri atas: a. Seni Budaya b. Pendidikan Jasmani, Olahraga, dan Kesehatan; dan c. Prakarya dan Kewirausahaan (9) Mata pelajaran umum Kelompok B sebagaimana dimaksud pada ayat (8) dapat ditambah dengan mata pelajaran muatan lokal yang berdiri sendiri. (10) Mata pelajaran peminatan Kelompok C sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf c dikelompokkan atas: a. Peminatan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam; b. Peminatan Ilmu Pengetahuan Sosial; dan c. Peminatan Bahasa dan Budaya. (11) Mata pelajaran pada Peminatan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam sebagaimana dimaksud pada ayat (10) huruf a terdiri atas: a. Matematika; b. Biologi; c. Fisika; dan d. Kimia. (12) Mata pelajaran pada Peminatan Ilmu Pengetahuan Sosial sebagaimana dimaksud pada ayat (10) huruf b terdiri atas: a. Geografi; b. Sejarah; c. Sosiologi; dan d. Ekonomi. (13) Mata pelajaran pada Peminatan Bahasa dan Budaya sebagaimana dimaksud pada ayat (10) huruf c terdiri atas: a. Bahasa dan Sastra Indonesia; b. Bahasa dan Sastra Inggris; c. Bahasa dan Sastra Asing lainnya; dan d. Antropologi. Pasal 6 (1) Madrasah Aliyah dapat menambah mata pelajaran rumpun pendidikan agama Islam dan bahasa arab selain Mata pelajaran umum Kelompok A sebagaimana dimaksud dalam Pasal 5 ayat (7). (2) Ketentuan lebih lanjut mengenai penambahan mata pelajaran rumpun pendidikan agama Islam dan bahasa arab sebagaimana dimaksud pada ayat (1) diatur oleh menteri yang menangani urusan pemerintahan di bidang agama. Pasal 7 (3) Beban belajar merupakan keseluruhan muatan dan pengalaman belajar yang harus diikuti peserta didik dalam satu minggu, satu semester, dan satu tahun pelajaran. (4) Beban belajar di Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah terdiri atas: a. kegiatan tatap muka; b. kegiatan terstruktur; dan c. kegiatan mandiri. (5) Beban belajar kegiatan tatap muka sebagaimana dimaksud pada ayat (2) huruf a dinyatakan dalam jumlah jam pelajaran per minggu, dengan durasi setiap satu jam pelajaran adalah 45 (empat puluh lima) menit; (6) Beban belajar kegiatan terstruktur sebagaimana dimaksud pada ayat (2) huruf b dan beban belajar kegiatan mandiri sebagaimana dimaksud pada ayat (2) huruf c paling banyak 60% (enam puluh persen) dari waktu kegiatan tatap muka yang bersangkutan. (7) Beban belajar satu minggu untuk: a. Kelas X adalah 42 (empat puluh dua) jam pelajaran; b. Kelas XI adalah 44 (empat puluh empat) jam pelajaran; dan c. Kelas XII adalah 44 (empat puluh empat) jam pelajaran. (8) Beban belajar satu semester di Kelas X dan Kelas XI masing-masing paling sedikit 18 (delapan belas) minggu efektif. (9) Beban belajar di kelas XII semester ganjil paling sedikit 18 (delapan belas) minggu efektif dan semester genap paling sedikit 14 (empat belas) minggu efektif. Pasal 8 Silabus sebagaimana dimaksud Pasal 1 ayat (2) huruf c merupakan rencana pembelajaran pada suatu mata pelajaran yang mencakup Kompetensi Inti, Kompetensi Dasar, materi pembelajaran, kegiatan pembelajaran, penilaian, alokasi waktu, dan sumber belajar. Pasal 9 (1) Silabus Kurikulum 2013 Sekolah Menengah Aliyah/Madrasah Aliyah dikelompokkan atas: a. silabus mata pelajaran umum Kelompok A; b. silabus mata pelajaran umum Kelompok B; dan c. silabus mata pelajaran peminatan Kelompok C. (2) Silabus mata pelajaran umum Kelompok A sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf a dikembangkan oleh Pemerintah. (3) Silabus mata pelajaran umum Kelompok B sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf b dikembangkan oleh Pemerintah dan dapat diperkaya dengan muatan lokal oleh pemerintah daerah. (4) Silabus mata pelajaran peminatan Kelompok C sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf c dikembangkan oleh Pemerintah. (5) Silabus sebagaimana dimaksud pada ayat (1) digunakan oleh pendidik sebagai acuan dalam penyusunan rencana pelaksanaan pembelajaran. (6) Silabus Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah sebagaimana dimaksud pada ayat (1) tercantum dalam Lampiran II yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari Peraturan Menteri ini. Pasal 10 (1) Pedoman Mata Pelajaran sebagaimana dimaksud dalam Pasal 1 ayat (2) huruf d merupakan profil utuh mata pelajaran yang memuat latar belakang, karakteristik mata pelajaran, Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar mata pelajaran, desain pembelajaran, model pembelajaran, penilaian, media dan sumber belajar, dan peran guru sebagai pengembang budaya sekolah (2) Pedoman Mata Pelajaran sebagaimana dimaksud dalam Pasal 1 ayat (6) dikembangkan oleh Pemerintah dan/atau pemerintah daerah sesuai dengan kewenangannya. (3) Pedoman Mata Pelajaran sebagaimana dimaksud pada ayat (1) digunakan oleh pendidik untuk: a. memahami secara utuh mata pelajaran sesuai dengan karakteristik Kurikulum 2013 Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah; dan b. acuan dalam penyusunan dan penerapan rencana pelaksanaan pembelajaran. (4) Pedoman Mata Pelajaran Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah sebagaimana dimaksud pada ayat (1) tercantum dalam Lampiran III yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari Peraturan Menteri ini Pasal 11 Dengan berlakunya Peraturan Menteri ini, Peraturan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan Nomor 69 tahun 2013 tentang Kerangka Dasar dan Struktur Kurikulum Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah dicabut dan dinyatakan tidak berlaku. Pasal 12 Peraturan Menteri ini mulai berlaku pada tanggal diundangkan. Agar setiap orang mengetahuinya, memerintahkan pengundangan Peraturan Menteri ini dengan penempatannya dalam Berita Negara Republik Indonesia. Ditetapkan di Jakarta pada tanggal 2 Juli 2014 MENTERI PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN REPUBLIK INDONESIA, TTD. MOHAMMAD NUH Diundangkan di Jakarta pada tanggal 11 Juli 2014 MENTERI HUKUM DAN HAK ASASI MANUSIA REPUBLIK INDONESIA, TTD. AMIR SYAMSUDIN BERITA NEGARA REPUBLIK INDONESIA TAHUN 2014 NOMOR 955