Dipublikasikan: Selasa, 09 Juni  2026

Pengaruh Bayangan pada Panel Surya (PV) dan Cara Mengatasinya

Secara prinsip pengaruh bayangan pada PV array sama dengan pengaruh bayangan pada PV secara mandiri. Hanya saja pada PV array (koneksi seri atau parallel), jika sebuah PV tertutup bayangan maka produksi daya menjadi rendah. Hal ini mengakibatkan tegangan keluaran yang rendah dan akan membebani PV yang lainnya (yang tidak tertutup bayangan). Hal ini terjadi karena arus akan mengalir dari tegangan PV yang tinggi ke tegangan PV yang rendah.

Pada sistem off-grid, jika banyak dari PV array yang tertutup bayangan, maka hal ini bisa mengakibatkan arus pada battery mengalir ke PV.
Hal ini mengakibatkan daya baterai habis.

1. Penyebab Bayangan dan Pengaruh terhadap Radiasi

Bayangan terjadi karena sinar matahari terhalang oleh suatu benda. Akibatnya, radiasi yang diterima PV lebih kecil dibandingkan tanpa halangan. Pengaruh bayangan terhadap radiasi disebut tingkat kecerahan (clearness index).

Rumusnya dinyatakan sebagai berikut:

  • KT = I / Io
  • I = jumlah radiasi total pada bidang horizontal per jam
  • Io = radiasi ekstra-terestrial pada bidang horizontal per jam

Nilai Io dihitung menggunakan persamaan berikut:

  • Io = (12 × 3600 / π) × Gsc × (1 + 0,033 cos(360 × n / 365)) × cos(θz)
  • Gsc = 1367 W/m², konstanta radiasi matahari
  • θz = sudut zenith terhadap posisi matahari
  • n = jumlah hari sejak 1 Januari

Sudut zenith ( merupakan fungsi dari Garis Bujur (Longitude), Garis Lintang (Latitude), ketinggian suatu wilayah (Altitude) serta tanggal (sudut deklinasi), serta waktu matahari (Solar time).

Untuk nilai I didapat melalui pengukuran secara langsung pada permukaan horizontal tersebut. Jika permukaan terhalang oleh benda, maka nilai I menjadi kecil sehingga jumlah radiasi yang di serap oleh PV juga menjadi kecil. Untuk PV 100 wp dengan efisiensi 18% yang di ukur pada tingkat radiasi 1000 watt/M2 dan temperature 25oC, maka jika radiasi yang di terima berkurang menjadi 400 watt/ M2 (karena bayangan) daya yang dihasilkan menjadi:


P = (400 ÷ 1000) × 100 = 40 watt

2. Cara Mengatasi Bayangan pada PV

Untuk mengatasi pengaruh bayangan, digunakan dioda pada instalasi PV array. Dioda ini memiliki fungsi sebagai berikut:

  • Dioda pemblokir (blocking diode)

Pada instalasi PV array, tegangan yang dihasilkan saat matahari cerah lebih tinggi dari tegangan baterai. Kondisi ini membuat tegangan dari panel surya akan mengisi baterai. Sebaliknya jika matahari tidak ada, maka tegangan baterai akan lebih tinggi dari tegangan PV. Hal ini mengakibatkan baterai akan mengirim kembali tegangan ke PV. Untuk mencegah hal ini terjadi, maka pada output PV array dipasang diode pemblokir.

  • Dioda Penerus (Bypass Dioda)

Dioda penerus berfungsi ketika salah satu PV pada rangkaian PV array terkena bayangan atau tidak optimal. Arus yang dihasilkan oleh PV yang tidak terkena bayangan akan mengalir melalui diode penerus. Hal ini untuk menghindari pembebanan dan resistansi dari PV yang terkena bayangan. Dengan demikian, produksi daya menjadi lebih stabil. (Lihat gambar di atas)

  • Micro Inverter

Micro inverter terkadang juga disebut modul inverter karena sebuah inverter (micro) untuk setiap modul PV. Micro inverter berukuran kecil, seukuran junction box, sehingga umumnya dipasang langsung di belakang modul. Sesuai dengan namanya, micro inverter hanya memiliki kapasitas beberapa ratus watt, sesuai dengan daya keluaran modul yang digunakan. Karena masing-masing PV memiliki micro inverter, maka apabila salah satu PV tertutup bayangan tidak akan mempengaruhi produksi daya/membebani  PV yang lain- nya.

Bekerja pada tegangan modul yang rendah, modul inverter menggunakan 2 tahap konversi: DC-DC dan DC-AC. Tegangan keluaran DC dari modul PV dikonversi ke tegangan kerja inverter (up converter), kemudian dikonversi ke AC.

Tegangan keluaran micro inverter adalah 220V AC atau sama dengan tegangan jaringan grid. Topologi ini sangat adaptif terhadap penambahan kapasitas sistem, misalkan beberapa tahun kemudian memerlukan tambahan kapasitas daya. Setiap inverter melayani satu atau beberapa modul PV saja. Selain itu, micro inverter lebih aman dibanding topologi lain karena bekerja pada arus dan tegangan rendah.

PT Horizon Teknologi sebagai salah satu penyedia design dan instalasi panel surya (PLTS) di Bandung memahi benar pengaruh bayangan (shading) terhadap produksi energi PLTS. Karena itu pada tahap design dan survei , PT Horizon Teknologi sudah memasukkan unsur shading terkecil dalam mementukan lokasi pemasangan panel surya di atap bangunan, untuk menghasilkan energi yang optimal.