Analisis Eksperimental Pengaruh Sudut Kemiringan dan Intensitas Cahaya terhadap Kinerja Panel Surya Portabel

Heri Kiswanto; Noviarianto Noviarianto; Suyono Suyono; Prijo Harsono; Yulius Oscar; Wahyu Ari Putranto

doi:10.17509/wafi.v10i2.92185

Authors

Heri Kiswanto Jurusan Teknika, Politeknik Maritim Negeri Indonesia
Noviarianto Noviarianto Jurusan Teknika, Politeknik Maritim Negeri Indonesia
Suyono Suyono Jurusan Teknika, Politeknik Maritim Negeri Indonesia
Prijo Harsono Jurusan Teknika, Politeknik Maritim Negeri Indonesia
Yulius Oscar Jurusan Teknika, Politeknik Maritim Negeri Indonesia
Wahyu Ari Putranto Jurusan Teknika, Politeknik Maritim Negeri Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.17509/wafi.v10i2.92185

Keywords:

solar panel, portable off-grid, light intensity, energy efficiency, tilt angle

Abstract

The optimization of tilt angle and utilization of natural light intensity are crucial factors in improving the performance of solar panels in off-grid portable power systems. This study aims to analyze the effect of tilt angle variations on the output power of a 100 Wp monocrystalline solar panel under natural sunlight conditions in tropical regions. The experiment was conducted tilt angle variations from 0° to 60° with a 5-degree interval, while the measured parameters included voltage, current, output power, light intensity, and panel temperature. The results show that the maximum power output of 20.39 W was achieved at a 25° tilt angle with a light intensity of approximately 1003 W/m². The relationship between light intensity and power output was found to be nearly linear, with a stronger influence on current than on voltage. The system’s relative efficiency to the panel’s nominal power reached 20.39%, demonstrating good performance for a portable monocrystalline-based solar system without a solar tracking mechanism. These findings emphasize that adjusting the panel’s tilt angle is a key factor in optimizing the performance of portable solar power systems, particularly in tropical environments with varying solar radiation conditions. The results of this study can serve as a technical foundation for the development of efficient, lightweight, and adaptive portable solar panel systems for real-world field applications.

References

M. Hartanti and D. Amilian, “Efek Fotolistrik dan Aplikasinya Dalam Teknologi Surya,” Journal of Science and Technology: Alpha, vol. 1, no. 2, pp. 48–54, Apr. 2025, doi: 10.70716/alpha.v1i2.174.

M. D. Marpaung, M. Debtan Marpaung, and J. Sufriadi Purba, “Analisis Pengaruh Variasi Sudut Kemiringan Panel Surya Untuk Pemanas Air Dengan Sumber Energi Surya,” JURNAL MEDIA INFORMATIKA, vol. 6, no. 1, pp. 71–82, 2024.

H. Kiswanto, Fisika Lingkungan: Memahami Alam Dengan Fisika. Syiah Kuala University Press, 2022. [Online]. Available: https://books.google.co.id/books?id=J_dxEAAAQBAJ

D. Elgi Octavianto et al., “Analisa Perbandingan Daya Keluaran Solar Panel Dengan Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid ( Surya-Angin),” 2021. [Online]. Available: http://prosiding.pnj.ac.id

R. Hariningrum, “Analisa Pengaruh Sudut Kemiringan Panel Surya100 WP Terhadap Daya Listrik,” Marine Science and Technology Journal, vol. 1, no. 2, pp. 67–76, 2021, doi: 10.31331/maristec.v1i2.

J. Custer and J. Lianda, “Rancang Bangun Pembangkit Listrik Hybrid Angin Dan Surya di Pulau Bengkalis,” Jurnal PROTek, vol. 5, no. 2, pp. 67–71, 2018.

D. Hidayanti, G. Dewangga, P. Y. M.P., I. Sarita, F. G. Sumarno, and W. P. W., “Rancang Bangun Pembangkit Hybrid Tenaga Angin dan Surya dengan Penggerak Otomatis pada Panel Surya,” EKSERGI: Jurnal Teknik Energi, vol. 15, no. 3, pp. 93–101, 2019.

M. Sembiring, S. Zulfa, and D. H. Sinaga, “PENGARUH SUDUT KEMIRINGAN REFLEKTOR TERHADAP SOLAR PANEL POLIKRISTAL,” Jurnal insinyur Profesional, vol. 1, no. 1, pp. 1–6, 2021.

H. Kiswanto, Fisika Dasar 1. Syiah Kuala University Press, 2022. [Online]. Available: https://books.google.co.id/books?id=P_dxEAAAQBAJ

J. Harie Satiyadi, R. Muhamad Hudan, and A. Asrori, “Analisis Pengaruh Suhu Panel Surya Terhadap Output Panel Performance,” Journal of Mechanical Engineering, vol. 1, no. 1, pp. 42–51, Jan. 2024, doi: 10.47134/jme.v1i1.2189.

Rahmawati, I. Bayusari, and L. Mawarni, “Desain Prototipe Pembangkit Listrik Tenaga Surya untuk Sumber Energi Alternatif pada,” Jurnal Rekayasa Elektro Sriwijaya, vol. 4, no. 2, p. 73, 2023.

Wahyu Alisia Pratama, Mohammad Fatkhurrokhman, and Irwanto Irwanto, “Pengaruh Azimuth terhadap Intensitas Cahaya, Tegangan, dan Arus Panel Surya 50 WP Off-Grid pada Program Match Fund Solar Cell UNTIRTA,” Jurnal Teknik Mesin, Industri, Elektro dan Informatika, vol. 4, no. 1, pp. 94–106, Jan. 2025, doi: 10.55606/jtmei.v4i1.4761.

B. A. Nugroho, F. X. A. Setyawan, and A. Yudamson, “Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Dengan Sudut Panel Optimal Sebagai Sumber Energi Listrik Pada Area Keramba Jaring Apung Padang Cermin,” JURNAL AMPLIFIER : JURNAL ILMIAH BIDANG TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER, vol. 14, no. 1, pp. 1–8, Feb. 2024, doi: 10.33369/jamplifier.v14i1.31547.

M. andre Hardianto, N. U. Putri, E. Pranita, and E. R. Dalimunthe, “Analisis Pengaruh Sudut Kemiringan Terhadap Daya Keluaran Pada Panel Surya Jenis Polycrystalline 100 WP Menggunakan Regression Quadratic,” Angkasa: Jurnal Ilmiah Bidang Teknologi, vol. 17, no. 1, p. 72, May 2025, doi: 10.28989/angkasa.v17i1.2628.

Jutisya Putrih Senaen, Alfrie Rampengan, and Farly Tumimomor, “Analisis Pengaruh Intensitas Radiasi Matahari Terhadap Tegangan Dan Arus Pada Panel Surya Di Universitas Negeri Manado,” Jurnal Arjuna : Publikasi Ilmu Pendidikan, Bahasa dan Matematika, vol. 1, no. 6, pp. 220–231, Nov. 2023, doi: 10.61132/arjuna.v1i6.327.

H. Kiswanto, P. Purwanto, I. Nurhidayati, W. Ari Putranto, and S. Susanto, “Rancang Bangun Prototype Portable Pembangkit Listrik Tenaga Surya dan Bayu dengan Sistem Hybrid,” Momentum, vol. 20, no. 2, pp. 124–131, 2024, doi: 10.36499/jim.v20i1.11726.

R. Leticia Yorlanda, M. Daffa Alfarizi, A. Apriana, and A. Manggala, “PENGARUH KAPASITAS PANEL SURYA DAN SUDUT KEMIRINGAN TERHADAP KINERJA SISTEM PLTS OFF GRID 12 VOLT,” Chemical Engineering Journal Storage, vol. 5, no. 5, pp. 729–743, 2025, doi: 10.29103/cejs.v5i5.23905.

U. M. Devrifqi and M. I. Mowaviq, “Rancang Bangun Pembangkit Listrik Hybrid Tenaga Surya dan Bayu Untuk Simulasi Pompa Aerator Kolam 25 W,” Jurnal Ilmiah SUTET, vol. 11, no. 1, pp. 36–50, Jun. 2021, doi: 10.33322/sutet.v11i1.1455.

D. W. Ramadhan, I. Nakhoda, and N. P. Agustini, “Rancang Bangun Pembangkit Listrik Portable Tenaga Surya dan Angin Dengan Sistem Hybrid Untuk Tempat Pengungsian Bencana Alam,” Alinier Jurnal, vol. 1, no. 2, pp. 121–143, 2020, [Online]. Available: www.elektro.itn.ac.id

A. Sukandi, E. Ridwan, D. Andini, H. Naufal Gifari, I. Irawan, and M. Fikri Iriansyah, “Rancang Bangun Kontroler Pembangkit Listrik Hybrid Angin Dan Surya Berbasis Arduino,” in ProsidingSeminar Nasional Teknik Mesin, Jakarta: Politeknik Negeri Jakarta, 2020, pp. 62–72. [Online]. Available: http://jurnal.pnj.ac.id

S. Widyawati Putri, G. Marausna, and E. Eko Prasetiyo, “ANALISIS PENGARUH INTENSITAS CAHAYA MATAHARI TERHADAP DAYA KELUARAN PADA PANEL SURYA,” Teknika STTKD: Jurnal Teknik, Elektronik, Engine, vol. 8, no. 1, pp. 29–37, Nov. 2022, doi: 10.56521/teknika.v8i1.442.

S. Aksa Seku Sidik, B. Vasco Tarigan, and Gusnawati, “PENGARUH BESAR SUDUT CERMIN TERHADAP EFISIENSI PANEL SURYA,” Jurnal Fisika: Fisika Sains dan Aplikasinya, vol. 7, no. 1, pp. 56–63, 2022.

C. Annam, “Sistem Kontrol dan Monitoring Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid Turbin Angin dan Modul Surya,” Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Yogyakarta, 2022.

H. Aziz, Pawenary, and M. Sitorus, “Analisis Hasil Uji Pembangkit Listrik Hybrid Turbin Angin 1kWh Dan Panel Surya 100 WP,” Jurnal Ilmiah SUTET, vol. 9, no. 1, pp. 16–25, Jun. 2019, doi: 10.33322/sutet.v9i1.384.

Suhamim and M. Sjahmanto, “Analisis Sudut Kemiringan Solar Cell sebagai Sistem Pembangkit Listrik Pada Mesin Peniris Bawang Goreng,” INNOVATIVE: Journal Of Social Science Research, vol. 5, no. 4, 2025.

A. Suprajitno, S. B. Utomo, D. D. Nugroho, and J. T. Elektro, “Optimasi Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid Energi Angin dan Surya Melalui Sistem Battery Charging Switching,” Cyclotron: Jurnal Teknik Elektro , vol. 5, no. 1, pp. 14–20, 2022.