Garuda - Garba Rujukan Digital

Optimasi Pembentukan Lapisan Boron P+ pada Permukaan Belakang Sel Surya untuk Peningkatan Efisiensi Sel Surya berbasis Wafer Silikon Monokristal Ari Bimo Prakoso; Ferdiansjah Ferdiansjah; Faridah Faridah
Teknofisika Vol 1, No 1 (2012)
Publisher : Departemen Teknik Nuklir & Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (26.853 KB)

Efisiensi sel surya dapat ditingkatkan dengan mengurangi rekombinasi pada permukaan belakang dari sel surya. Salah satu strategi yang dapat digunakan untuk mengurangi rekombinasi pada permukaan belakang adalah dengan mengurangi konsentrasi pembawa muatan minoritas di bagian permukaan belakang sel surya. Kondisi ini dapat dicapai dengan membuat lapisan boron p+ pada permukaan belakang sel surya yang memiliki konsentrasi lebih tinggi daripada basis dan memiliki tipe doping yang sama, dikenal sebagai lapisan boron -back surface field (B-BSF). Saat ini berdasarkan kecenderungan eksperimental, didapatkan bahwa peningkatan konsentrasi doping dan ketebalan lapisan B-BSF akan meningkatkan efisiensi sel surya. Akan tetapi, pada proses fabrikasi B-BSF eksperimental, ditemukan bahwa meningkatkan ketebalan lapisan BSF sangat sulit dan meningkatkan biaya. Oleh karena itu diperlukan studi untuk menganalisis sampai batas mana usaha untuk meningkatkan ketebalan lapisan BSF secara eksperimental dapat memberikan peningkatan nilai efisiensi yang memadai untuk digunakan pada industri sel surya di masa depan. Pada penelitian ini telah dilakukan analisis secara simulasi, pengaruh ketebalan dan konsentrasi lapisan boron BSF terhadap efisiensi pada sel surya berbasis wafer silikon monokristal. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak PC1D. Simulasi dilakukan pada wafer 300 mikron dengan doping dasar tipe-p 1,50x1016/cm3 dan emitter tipe-n dengan ketebalan 1,56 mikron dan konsentrasi doping 7,5x1018/cm3 yang memiliki efisiensi 16,30%.Hasil simulasi menunjukkan bahwa secara umum semakin tebal lapisan boron p+ dan semakin tinggi konsentrasi dopingnya, efisiensinya akan semakin meningkat. Pengecualian terdapat pada ketebalan lapisan diatas 220 mikron dan konsentrasi diatas 1,26x1019/cm3. Hasil ini sesuai dengan kecenderungan eksperimental dan memprediksikan bahwa kecenderungan ini akan berlanjut sampai nilai ketebalan lapisan BSF yang sangat ekstrim. Akan tetapi ditemukan bahwa laju peningkatan efisiensi terhadap peningkatan ketebalan lapisan BSF mengalami penurunan secara signifikan setelah ditingkatkan melebihi ketebalan 20 mikron. Selanjutnya optimasi dilakukan untuk memaksimalkan efisiensi sel surya terhadap variasi dari ketebalan dan konsentrasi. Ditetapkan tiga pembatas yakni konsentrasi doping, ketebalan lapisan dan peningkatan efisiensi marjinal terhadap peningkatan ketebalan lapisan. Untuk konsentrasi doping NBSF dibatasi 1017/cm3≤NBSF≤1020/cm3 dan ketebalan lapisan WBSF dibatasi sampai 20 mikron. Sebagai pertimbangan kompromi antara usaha untuk peningkatan efisiensi dan kemudahan dalam pembuatan lapisan BSF, ditetapkan bahwa nilai optimum harus memberikan peningkatan efisiensi marjinal terhadap peningkatan ketebalan lapisan lebih besar atau sama dengan 0,01%/mikron. Optimasi matematis dilakukan dengan metode brute force search. Berdasarkan hasil optimasi, direkomendasikan untuk meningkatkan ketebalan lapisan boron hingga 20 mikron dan meningkatkan konsentrasi sampai 3,40x1018/cm3. Apabila rekomendasi desain dapat dipenuhi, efisiensi sel surya dengan boron p+ dapat ditingkatkan hingga 17,58%.

Earthquake Mitigation: An Application of Wireless Sensor Networks Dwi Joko Suroso; Panarat Cherntanomwong; Sunarno Sunarno
Teknofisika Vol 1, No 1 (2012)
Publisher : Departemen Teknik Nuklir & Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (19.34 KB)

The high number of victim as the result of earthquake disaster needs some intentions in the technology application. The mitigation scheme to reduce the destruction caused by earthquake is developed. This paper describes the theoretical and empirical concepts of wireless sensor networks for earthquake mitigation applications. First, the existing researches about earthquake mitigation using wireless sensor networks are explored, and a review of each technique and system is provided. Then, the influencing factors which affect the result for each technique are explained. The comparison of the efficient system for earthquake mitigation for each technique and system is emphasized.

Perancangan Sistem Pengangkatan Air Tenaga Surya di Kecamatan Tepus Kabupaten Gunungkidul Roni Eka Arrohman; Sihana Sihana; Ahmad Agus Setiawan
Teknofisika Vol 1, No 1 (2012)
Publisher : Departemen Teknik Nuklir & Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (20.035 KB)

Daerah Desa Purwodadi di Kecamatan Tepus merupakan area perbukitan dengan tanah karst yang kurang mampu menyimpan air. Tanki penampung air hujan (PAH) dibuat masyarakat digunakan untuk memenuhi kebutuhan air sehari-hari. Saat kemarau dan persediaan pada tanki PAH telah habis, maka air harus dibeli dari distributor seharga Rp 100.000,- per Tangki dengan volume 4000 liter. Bagi yang tidak mampu, mereka harus mengambil dari sumber air Sureng yang berjarak 2 km. Sistem pengangkatan air tenaga surya dalam penelitian ini dirancang untuk menggantikan peran kedua pompa yang telah ada pada sistem pemipaan di Sureng (saat ini digerakan oleh mesin genset) yakni memompa air dari sumber air sampai ke Penampung Air Umum dengan debit 0,9 L/s dengan memanfaatkan jaringan pipa yang telah ada. Sistem menggunakan 2 kali pemompaan, pemompaan pertama berfungsi untuk memompa air dari sumber ke reservoir atas bukit dengan head total 105,79 m. Pompa yang dipilih adalah Lorentz PS4000 C-SJ5-25 dengan daya masukan dari panel surya sebesar 2400 Wp dan debit yang dihasilkan 1,1 L/s. Pemompaan kedua berfungsi untuk memompa air dari reservoir atas bukit menuju ke Penampung Utama dengan head total 136,03 m. Pompa yang dipilih Lorentz PS4000 C-SJ5-32 dengan daya masukan dari panel surya sebesar 2800 Wp dan debit yang dihasilkan 0,9 l/s. sistem ini mampu memenuhi 36,5% dari kebutuhan air total penduduk. Pembangunan sistem pengangkatan air tenaga surya ini membutuhkan biaya pengadaan barang sebesar Rp 543.102.427, menghasilkan nilai NPV positif, nilai IRR sebesar 30% jika dibandingkan dengan harga pembelian dari truk tanki dan 34% jika dibandingkan dengan harga pembelian dengan jerigen serta Net B/C lebih besar dari 1 menandakan bahwa sistem ini menguntungkan dari sisi ekonomi.

Pengendali Lengan Robot Menggunakan Borland Delphi 7 Kartika Firdausy; Regi Regi
Teknofisika Vol 1, No 1 (2012)
Publisher : Departemen Teknik Nuklir & Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (20.185 KB)

Pada dasarnya manusia menginginkan segala sesuatunya serba otomatis, praktis dan fleksibel. Hal ini memacu perkembangan teknologi dan modernisasi peralatan elektronik yang berbasis teknologi robotika. Sebagai sarana pembelajaran teknologi robotika dapat menggunakan lengan robot MR-999E. Tetapi perangkat tersebut hanya bisa dikendalikan secara manual menggunakan joystick. Pada penelitian ini dibangun perangkat lunak pengendali yang berbasis komputer melalui komunikasi serial menggunakan Borland Delphi 7. Sistem ini dirancang untuk mengendalikan motor DC sebagai penggerak bagian-bagian lengan robot. Perancangan software dilakukan untuk menjalankan sistem mikrokontroler ATMEGA8535. Data yang diambil dari mikrokontroler digunakan sebagai dasar untuk memberi instruksi menggerakkan motor DC pada lengan robot. Pengujian dilakukan dengan cara pengujian pada port serial dan pengujian karakteristik gerakan lengan robot bagian base, shoulder, elbow, wrist, dan gripper. Hasil penelitian menunjukkan bahwa telah berhasil dibangun perangkat lunak pengendalian lengan robot MR-999E menggunakan Borland Delphi 7 yang ditambahkan pada modul mikrokontroler ATMEGA8535. Pengendalian lengan robot sesuai perintah yang dimasukkan berupa besaran sudut atau dengan menggeser salah satu trackbar. Pergerakan lengan robot bisa dilakukan satu per satu untuk setiap bagian base, shoulder, elbow, wrist, dan gripper atau dapat juga dimasukkan instruksi untuk pergerakan berurutan secara otomatis. Pengujian menghasilkan rata-rata error = 6,6 % yang menunjukkan bahwa sistem yang dibangun memiliki unjuk kerja yang layak.

Analisis Proyeksi Kebutuhan Listrik Sektor Rumah Tangga Menggunakan Bottom Up Model (Studi Kasus : Kota Yogyakarta) Adyta Pradana Nurrachman; Ahmad Agus Setiawan; Mohammad Kholid Ridwan
Teknofisika Vol 1, No 1 (2012)
Publisher : Departemen Teknik Nuklir & Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (72.825 KB)

Menurut Undang-Undang No. 30 tahun 2009 tentang ketenagalistrikan diatur bahwa Pemerintah Daerah termasuk Kabupaten/Kota memiliki wewenang dalam dalam perencanaan dan pengelolaan energi listrik daerah. Namun, perencanaan energi khususnya di bidang ketenagalistrikan yang dituangkan dalam Dokumen Rencana Umum Ketenagalistrikan Daerah (RUKD) masih bersifat makro pada tataran sektoral pengguna listrik, khususnya sektor rumah tangga. Data BPS tahun 2009 menunjukkan bahwa baik secara komposisi sektor pelanggan maupun satuan energi listrik yang terjual, sektor rumah tangga menempati urutan teratas dengan persentase masing-masing 87,99% dan 43,90% dibandingkan dengan sektor pelanggan listrik lainnya di Kota Yogyakarta. Oleh karena itu, penelitian ini akan difokuskan pada kajian kebutuhan energi listrik pada sektor rumah tangga dalam sudut pandang mikro dengan mempertimbangkan penggunaan teknologi peralatan listrik. Penelitian ini menggunakan perangkat lunak LEAP (Long-range Energy Alternative Planning) untuk memprediksi tingkat konsumsi listrik rumah tangga dari tahun 2010 hingga 2025. Selain itu, penelitian ini menggunakan skenario Demand Side Management untuk mengurangi permintaan energi listrik melalui penghematan pada peralatan listrik rumah tangga, antara lain : (1) penghematan lampu penerangan, (2) penghematan peralatan listrik melaui standby power, (3) gabungan antara dua skenario penghematan sebelumnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa permintaan energi listrik pada skenario penghematan lampu, penghematan melalui standby power, dan skenario gabungan, masing-masing turun sebesar 1,86%, 1,1%, dan 2,96%. Untuk mengurangi permintaan listrik tersebut dibutuhkan langkah nyata dan kerja sama yang komprehensif baik dari pemerintah, masyarakat dan produsen alat elektronik agar tercipta tatanan masyarakat yang hemat listrik.

Potensi Energi Limbah Usaha Mikro Kecil dan Menengah di Kecamatan Ngemplak dan Nogosari Boyolali Jawa Tengah Rachmawan Budiarto; Fitrotun Aliyah
Teknofisika Vol 1, No 1 (2012)
Publisher : Departemen Teknik Nuklir & Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (19.463 KB)

Kecamatan Ngemplak dan Nogosari di Kabupaten Boyolali Jawa Tengah memiliki kepadatan Usaha Mikro Kecil dan Menengah (UMKM) yang cukup tinggi dengan sebaran lokasi yang relatif tidak terlalu luas. Berbagai jenis limbah aktifitas bisnis UMKM di kawasan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Pemanfaatan lebih lanjut limbah tersebut berpotensi mempertinggi pendapatan sekaligus ketahanan energi UMKM. Survey dilakukan terhadap 1227 UMKM di dua kecamatan tersebut untuk mengetahui antara lain jenis dan kuantitas limbah. Analisis kemudian difokuskan pada UMKM yang menghasilkan limbah yang dapat dimanfaatkan sebagai energi terbarukan melalui teknologi sederhana dan banyak dikenal. Dari analisis diketahui bahwa penerapan teknologi biobriket dan biodigester penghasil biogas terhadap limbah 536 UMKM terpilih di dua kecamatan tersebut berpotensi memberikan energi (non-listrik) sekitar 2,59 GWh/bulan. Potensi besar tersebut membuka langkah komprehensif lanjutan pengembangan aplikasi teknologi energi terbarukan dan mekanisme transfer antar produsen dan konsumen energi di kawasan tersebut.

Pengukuran Kekuatan dan Sudut Elevasi Pancaran Antena Omnidirectional Sunarno Sunarno
Teknofisika Vol 1, No 2 (2012)
Publisher : Departemen Teknik Nuklir & Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (59.793 KB)

Penelitian ini dimaksud untuk mendapatkan metode pengukuran yang praktis dan presisi untuk menentukan kekuatan pancar antena (gain) dan juga pola pancaran berbagai jenis antena yang biasa dipakai para praktisi di bidang telemetri dan telekontroling. Pada metode ini digunakan pipa vertikal yang berfungsi sebagai rel untuk mengatur ketinggian sensor pengukur gelombang elektromagnetik yang disebut Field Strength Meter (FSM). Pada penelitian ini digunakan 5 (lima) unit antena dari berbagai model, yakni: antena 5/8 lamda (Larsen), antena Telex, antena Dual-Band Supergainer, antena ¼ lambda (antena standar) dan antena G6. Dari hasil pengukuran lima model antena tersebut diperoleh Gain Isotropic terbesar dibandingkan dengan antena ¼ Lambda (antena standar) adalah antena Telex dengan kekuatan 0,87 dB, antena Larsen dengan kekuatan 0,36 dB, antena Dual-Band Supergainer dengan kekuatan 0,22 dB, antena G6 dengan kekuatan -2,9 dB. Sementara sudut pancar efektif (elevasi) terhadap ground-plane untuk antena Telex 6,8 derajat ke bawah ground-plane, antena Larsen 72,1 derajat, antena Dual-Band 64,5 derajat, dan antena G6 adalah 77,2 derajat. Selain kekuatan dan elevasi pancaran, pengukuran dengan metode ini juga memberikan pola dua dimensi (pattern) horisontal dan sudut elevasi pancarannya. Pola dan elevasi sudut pancaran ini digunakan untuk menentukan jenis antena yang sesuai untuk dipakai pada daerah tertentu agar transmisi data yang dikirimkan tepat sasaran dan efektif. Sedangkan kekuatan pancar digunakan untuk menentukan efisiensi konsumsi daya listrik yang dipakai. Hasil penelitian ini sangat bermanfaat bagi para praktisi di bidang telekomunikasi radio, telemetri, telekontroling, dan para produsen antena.

Rancang Bangun Sistem Simulasi Denyut Nadi Pergelangan Tangan pada Vital Sign Simulator Sebagai Media Pembelajaran Keterampilan Medik Mahasiswa Kedokteran Aditya Wiraswan; Sunarno Sunarno; Rony Wijaya; Rachmadya Nur Hidayah
Teknofisika Vol 1, No 2 (2012)
Publisher : Departemen Teknik Nuklir & Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (60.253 KB)

Salah satu kompetensi yang harus dikuasai oleh mahasiswa kedokteran/calon dokter adalah keterampilan klinik. Komponen keterampilan klinik ini meliputi pemeriksaan fisik berupa tanda vital (vital sign) dari seorang pasien. Diperlukan pelatihan keterampilan pemeriksaan tanda vital khususnya denyut nadi untuk meningkatkan kompetensi calon dokter tersebut. Oleh karena itu perlu dikembangkan simulator denyut nadi pada pergelangan tangan/artery radialis berbasis simulasi pasien berupa jaket/kaos menset yang dilengkapi “sistem pintar”. Dengan demikian mahasiswa kedokteran dapat berlatih pengukuran tanda vital dengan tetap memperhatikan etika komunikasi dan profesionalisme. Pada penelitian ini rancang bangun sistem simulasi denyut nadi dengan menggunakan mikrokontroller ATMega16 dan aktuator berupa katup solenoid serta pompa udara. Data yang ditampilkan di LCD berupa pencacah denyut nadi, set point jumlah denyut nadi, dan timer.Dari penelitian ini dihasilkan rancang bangun alat simulasi denyut nadi pada pergelangan tangan/artery radialis dengan rentang 0-180 denyut/menit dan memiliki tingkat akurasi sebesar 99,98% dari metode Palpasi dan 99,95% dari metode penggunaan sensor piezoelectric.

Rancang Bangun Sistem Simulasi Pemeriksaan Suhu Tubuh pada Vital Sign Simulator untuk Pelatihan Keterampilan Medik Mahasiswa Kedokteran Denny Hardiyanto; Sunarno Sunarno; Rony Wijaya; Rachmadya Nur Hidayah
Teknofisika Vol 1, No 2 (2012)
Publisher : Departemen Teknik Nuklir & Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (60.801 KB)

Keterampilan klinik merupakan kompetensi yang harus dikuasai oleh mahasiswa kedokteran/calon dokter. Pemeriksaan tanda vital memiliki nilai kompetensi 4 atau harus mampu dilakukan secara mandiri oleh calon dokter. Untuk mewujudkannya, dilakukan pelatihan keterampilan pemeriksaan tanda vital dan suhu tubuh merupakan salah satu aspek yang perlu diperhatikan oleh calon dokter. Oleh karena itu perlu dikembangkan simulator suhu tubuh berbasis simulasi pasien berupa jaket/kaos menset yang dilengkapi “sistem pintar”. Dengan demikian mahasiswa kedokteran dapat berlatih pengukuran tanda vital dengan tetap mengintegrasikan komunikasi dan profesionalisme. Pada penelitian ini, dibuat rancang bangun simulator suhu yang mampu mensimulasikan suhu tubuh manusia pada rentang suhu 37°C – 42°C menggunakan mikrokontroller AVR ATMega16 dengan sensor suhu LM35 dan aktuator pemanas berupa high power led 3W. Sensor suhu LM35 digunakan sebagai feedback suhu dari aktuator pemanas dan memberikan informasi kepada mikrokontroller untuk melakukan kendali terhadap aktuator pemanas tersebut. Data yang ditampilkan di Liquid Crystal Display (LCD) berupa data ADC, data suhu, dan timer/waktu (detik). Dari penelitian ini, dihasilkan rancang bangun alat simulasi suhu yang mampu mensimulasikan suhu tubuh antara 37°C – 42°C. Simulator ini mempunyai akurasi 98,7%.

Desain Konseptual Safety Instrumented System pada Proses Penggilingan Batubara Rini Astuti; Kutut Suryopratomo; Awang Noor Indra Wardana
Teknofisika Vol 1, No 2 (2012)
Publisher : Departemen Teknik Nuklir & Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (62.757 KB)

Batubara yang digunakan untuk proses pembakaran di ruang bakar di PT. Indonesia Power UBP Suralaya berukuran 200 mesh dengan suhu pada outlet mill dijaga 66oC (suhu aman 54-66oC) agar pembakaran optimal. Bahaya dapat terjadi pada mill jika suhu pada outlet mill tinggi dan adanya self combustion dapat berakibat terjadinya ledakan. Terbatasnya jumlah mill di setiap unit dan seringnya terjadi gangguan pada mill menjadi latar belakang dilakukan penelitian untuk membuat desain konseptual Safety Instrumented System (SIS). Desain konseptual SIS untuk mill menggunakan sensor termokopel; logic solver DCS sebagai safety PLC; guillotine damper dan PA Fan sebagai final element. Berdasarkan standar ISA, penentuan Safety Integrity Level(SIL) sasaran untuk setiap Safety Instrumented Function (SIF) dengan metode Risk Graph menghasilkan SIL 1 untuk SIF 1, SIF 2 dan SIF 3. Penghitungan SIL rancangan dengan metode Simplified Equation (SE) dan Fault Tree Analysis (FTA) menghasilkan SIL 2 untuk SIF 1 dan SIF 2; SIL 1 untuk SIF 3 dengan konfigurasi 1oo1 untuk semua komponen SIS dan test interval 4 bulan untuk termokopel dan guillotine damper; 10 bulan untuk DCS. Verifikasi desain konseptual SIS dengan Safety Requirements Specification (SRS) didapatkan semua SIL rancangan sudah memenuhi SIL sasaran. Modifikasi desain konseptual SIS bertujuan untuk memberikan alternative test interval dan mengevaluasi kemungkinan SIL pada semua kemungkinan variasi test interval semua komponen SIS. Test interval yang divariasi adalah 4, 6, 9 dan 12 bulan untuk termokopel, guillotine damper dan PA Fan; 10 dan 12 bulan untuk DCS. Semua variasi test interval komponen pada SIF 1 didapatkan SIL 2, pada SIF 2 didapatkan SIL 1 dan SIL 2, dan pada SIF 3 didapatkan SIL 1.

Home Page

OAI Link

Editorial Team

Contact

Reviewer

Google Scholar

Contact Name
-

Contact Email
-

Phone
-

Journal Mail Official
-

Editorial Address
-

Location
Kab. sleman,

Daerah istimewa yogyakarta

INDONESIA

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Home Page

OAI Link

Editorial Team

Contact

Reviewer

Google Scholar

Contact Name -

Contact Email -

Phone -

Journal Mail Official -

Editorial Address -

Location Kab. sleman, Daerah istimewa yogyakarta INDONESIA

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Contact Name
-

Contact Email
-

Phone
-

Journal Mail Official
-

Editorial Address
-

Location
Kab. sleman,

Daerah istimewa yogyakarta

INDONESIA