Prototype Portable Solar Concentrated Thermoelectric Generator Charging System

Rizki Achmad Baihaqi; Mahendra Widyantono; Aditya Chandra Hermawan; Ayusta Lukita Wardani

doi:10.61132/venus.v2i6.658

Authors

Rizki Achmad Baihaqi Universitas Negeri Surabaya
Mahendra Widyantono Universitas Negeri Surabaya
Aditya Chandra Hermawan Universitas Negeri Surabaya
Ayusta Lukita Wardani Universitas Negeri Surabaya

DOI:

https://doi.org/10.61132/venus.v2i6.658

Keywords:

thermoelectric, TEC 1-12706, energy

Abstract

The rapid advancement of technology has led to an increasing demand for electrical energy. One of the efforts to meet this demand is the development of micro-capacity power generation systems utilizing heat energy. Heat energy can be harnessed using thermoelectric elements. This study aims to design and develop a portable power generation system that utilizes solar heat as an energy source. The prototype uses six TEC 1-12706 thermoelectric modules to generate electricity designed specifically to recharge devices such as phones, power banks, and flashlights. Solar heat is concentrated on the thermoelectric modules using Fresnel lenses, while heatsinks are employed for cooling. The thermoelectric modules are connected in series to produce sufficient voltage, which is then boosted by a boost converter. The generated electrical energy is stored in a battery to ensure voltage stability despite temperature fluctuations. This device can also operate at night due to the energy stored in the battery. Test results show that the average output voltage without load ranges from 9.49V to 9.56V, with an average temperature of 45.2°C at the thermoelectric modules. In load tests, the device successfully charged a Pixel 5 phone (5000 mAh battery) from 4% to 70% in 95 minutes. These results demonstrate the potential of this system as a reliable and environmentally friendly portable energy solution.

References

Handayani, M., Setiawan, D., & Munawar, M. (2020). Penerapan teknologi termoelektrik untuk pemanfaatan limbah panas industri. Jurnal Teknologi Terapan, 5(1), 21–30.

Junaidi, R., Taufik, M., & Suryanto, H. (2021). Kinerja termoelektrik generator pada berbagai variasi temperatur. Jurnal Teknik Mesin dan Energi, 9(2), 45–50.

Khalid, M., Syukri, M., & Gapy, M. (2016). Pemanfaatan energi panas sebagai pembangkit listrik alternatif berskala kecil dengan menggunakan termoelektrik. Jurnal Komputer, Informasi Teknologi, dan Elektro, 1(3).

Martino, S., & Wulandari, D. (2018). Analisis trainer konversi energi panas menjadi energi listrik berbasis thermoelectric generator dengan variasi perubahan suhu. Jurnal Rekayasa Mesin, 5(1).

Prasetyo, A. P., & Riyanto, R. (2021). Eksperimen generator termoelektrik sebagai sumber daya listrik ramah lingkungan. Jurnal Rekayasa Energi, 6(3), 89–96.

Purwanti, E., & Heldalia, H. (2022). Korelasi keterampilan proses sains dengan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi pemantulan pada cermin datar. Journal Evaluation in Education (JEE), 1(4), 143–148. https://doi.org/10.37251/jee.v1i4.146

Puspita, S. C., Sunarno, H., & Indarto, B. (2017). Generator termoelektrik untuk pengisian aki. Jurnal Fisika dan Aplikasinya, 13(2), 84. https://doi.org/10.12962/j24604682.v13i2.2748

Rafsanjani, A. A., Kurniawan, E., & Estananto, E. (2017). Desain dan implementasi generator termoelektrik sebagai sumber energi alternatif untuk keperluan darurat. eProceedings of Engineering, 4(3).

Rusli, A., & Djabbar, R. (2019). Konversi energi panas menjadi energi listrik dengan menggunakan generator termoelektrik. LOGITECH, 2(1).

Sasmita, S. A., Ramadhan, M. T., Kamal, M. I., & Dewanto, Y. (2019). Alternatif pembangkit energi listrik menggunakan prinsip termoelektrik generator. TESLA: Jurnal Teknik Elektro, 21(1), 57. https://doi.org/10.24912/tesla.v21i1.3249

Silaban, J., Nasution, A. A., & Roza, I. (2020). Pemanfaatan thermo electric generator dari konversi energi panas menjadi listrik untuk charger ponsel. JiTEKH, 8(2).

Susanto, R. A., Kurniawan, T., & Fadilah, I. (2021). Pengembangan alat pembangkit listrik termoelektrik untuk daerah terpencil. Jurnal Riset Energi Terbarukan, 10(3), 135–142.

Widodo, S., Purnomo, H., & Nurfiana, A. (2022). Implementasi teknologi termoelektrik pada sistem pendinginan berbasis energi panas buangan. Jurnal Energi Baru dan Terbarukan, 4(1), 78–85.

Wijayanti, F., & Yuliana, R. (2020). Desain dan pengujian generator termoelektrik untuk aplikasi portable. Jurnal Teknik Elektro dan Energi, 3(4), 98–106.

Wulandari, D., & Santoso, H. B. (2020). Analisis performa termoelektrik generator dalam aplikasi konversi energi panas menjadi listrik. Jurnal Energi dan Lingkungan, 7(2), 152–160.