Dengan pesatnya perkembangan sistem pembangkit listrik fotovoltaik (PV) secara global, kabel fotovoltaik (kabel PV)—sebagai komponen penting yang menghubungkan modul PV, inverter, dan kotak penggabung—memainkan peran penting dalam keseluruhan keselamatan dan masa pakai pembangkit listrik tenaga surya. Dibandingkan dengan kabel daya konvensional, kabel fotovoltaik memiliki desain struktural dan pemilihan material kabel yang sangat khusus.
1. Apa Itu Kabel Fotovoltaik?
Kabel fotovoltaik, juga dikenal sebagai kabel surya atau kabel khusus PV, terutama digunakan di pembangkit listrik tenaga surya, sistem fotovoltaik terdistribusi, dan instalasi PV atap. Model umum meliputi PV1-F dan H1Z2Z2-K, yang sesuai dengan standar internasional seperti EN 50618 dan IEC 62930.
Karena kabel PV terus-menerus terpapar lingkungan luar ruangan, kabel tersebut harus beroperasi dengan andal di bawah suhu tinggi, radiasi ultraviolet yang kuat, suhu rendah, kelembapan, dan paparan ozon. Akibatnya, persyaratan untuk bahan isolasi dan bahan pelapisnya jauh lebih tinggi daripada kabel biasa. Karakteristik tipikal meliputi ketahanan terhadap suhu tinggi dan rendah, ketahanan penuaan UV yang sangat baik, ketahanan korosi kimia, tahan api, ramah lingkungan, dan masa pakai yang dirancang selama 25 tahun atau lebih.
2. Tantangan pada Material Kabel dalam Aplikasi Fotovoltaik
Dalam aplikasi dunia nyata, kabel fotovoltaik biasanya dipasang langsung di luar ruangan. Misalnya, di wilayah Eropa, suhu lingkungan sistem PV dapat mendekati 100°C dalam kondisi cerah. Pada saat yang sama, kabel tersebut terkena radiasi UV jangka panjang, fluktuasi suhu siang-malam, dan tekanan mekanis.
Dalam kondisi seperti itu, kabel PVC standar atau kabel karet konvensional tidak dapat mempertahankan kinerja jangka panjang yang stabil. Bahkan kabel karet yang dirancang untuk suhu operasi 90°C atau kabel PVC yang dirancang untuk suhu 70°C rentan terhadap penuaan isolasi, retak selubung, dan penurunan kinerja yang cepat ketika digunakan dalam sistem fotovoltaik luar ruangan, yang secara signifikan memperpendek masa pakai sistem.
3. Kinerja Inti Kabel Fotovoltaik: Bahan Isolasi dan Pelapis Khusus
Keunggulan kinerja utama kabel fotovoltaik terutama berasal dari senyawa isolasi dan senyawa pelapis khusus PV-nya. Sistem material utama yang digunakan saat ini adalah poliolefin yang dihubungkan silang dengan radiasi, biasanya berbasis polietilen (PE) berkualitas tinggi atau poliolefin lainnya.
Melalui iradiasi berkas elektron, rantai molekul material mengalami ikatan silang, mengubah strukturnya dari termoplastik menjadi termoset. Proses ini secara substansial meningkatkan ketahanan panas, ketahanan terhadap penuaan, dan kinerja mekanik. Material poliolefin yang mengalami ikatan silang radiasi memungkinkan kabel fotovoltaik beroperasi terus menerus pada suhu 90–120°C, sekaligus memberikan fleksibilitas suhu rendah yang sangat baik, ketahanan terhadap sinar UV, ketahanan terhadap ozon, dan ketahanan terhadap retak akibat tekanan lingkungan. Selain itu, material ini bebas halogen dan ramah lingkungan.
4. Perbandingan Struktur dan Material: Kabel Fotovoltaik vs. Kabel Konvensional
4.1 Struktur dan Material Khas Kabel Fotovoltaik
Konduktor: Konduktor tembaga yang dianil atau konduktor tembaga berlapis timah, yang menggabungkan konduktivitas listrik tinggi dengan ketahanan terhadap korosi.
Lapisan Isolasi: Senyawa isolasi poliolefin yang terikat silang radiasi (bahan isolasi khusus kabel PV)
Lapisan Selubung: Senyawa selubung poliolefin yang dihubungkan silang radiasi, memberikan perlindungan luar ruangan jangka panjang.
4.2 Struktur dan Material Khas Kabel Konvensional
Konduktor: Konduktor tembaga atau konduktor tembaga berlapis timah.
Lapisan Isolasi: Senyawa isolasi PVC atauXLPE (polietilen yang terikat silang)senyawa isolasi
Lapisan Selubung:PVCsenyawa pelapis
5. Perbedaan Kinerja Mendasar yang Disebabkan oleh Pemilihan Material
Dari perspektif konduktor, kabel fotovoltaik dan kabel konvensional pada dasarnya sama. Perbedaan mendasar terletak pada pemilihan bahan isolasi dan bahan pelapis.
Senyawa isolasi PVC dan selubung PVC yang digunakan pada kabel konvensional sebagian besar cocok untuk lingkungan dalam ruangan atau lingkungan yang relatif ringan, menawarkan ketahanan terbatas terhadap panas, paparan UV, dan penuaan. Sebaliknya, senyawa isolasi dan selubung poliolefin yang dihubungkan silang radiasi yang digunakan pada kabel fotovoltaik secara khusus dikembangkan untuk pengoperasian luar ruangan jangka panjang dan dapat mempertahankan kinerja listrik dan mekanik yang stabil dalam kondisi lingkungan ekstrem.
Oleh karena itu, meskipun mengganti kabel konvensional dengan kabel fotovoltaik dapat mengurangi biaya awal, hal ini secara signifikan meningkatkan risiko perawatan dan memperpendek masa pakai keseluruhan sistem fotovoltaik.
6. Kesimpulan: Pemilihan Material Menentukan Keandalan Jangka Panjang Sistem PV
Kabel fotovoltaik bukanlah pengganti sederhana untuk kabel biasa, melainkan produk kabel khusus yang dirancang khusus untuk aplikasi fotovoltaik. Keandalan jangka panjangnya pada dasarnya bergantung pada pemilihan material isolasi dan pelapis kabel PV berkinerja tinggi, khususnya penerapan sistem material poliolefin yang terikat silang radiasi dengan tepat.
Bagi perancang sistem PV, pemasang, dan pemasok material kabel, pemahaman menyeluruh tentang perbedaan tingkat material antara kabel fotovoltaik dan kabel konvensional sangat penting untuk memastikan pengoperasian pembangkit listrik fotovoltaik yang aman, stabil, dan jangka panjang.
Waktu posting: 31 Desember 2025