Apakah Aluminium Baik untuk Panel Surya?

Aluminium (atau aluminium dalam bahasa Inggris Amerika dan Inggris Kanada) adalah suatu unsur kimia dengan simbol Al dan nomor atom 13. Aluminium memiliki massa jenis yang lebih rendah dibandingkan logam umum lainnya, sekitar sepertiga dari baja. Ia memiliki afinitas yang besar terhadap oksigen, dan membentuk lapisan pelindung oksida di permukaan saat terkena udara. Aluminium secara visual menyerupai perak, baik dalam warnanya maupun kemampuannya yang luar biasa dalam memantulkan cahaya. Ini lembut, non-magnetik dan ulet. Ia memiliki satu isotop stabil, 27Al; isotop ini sangat umum, menjadikan aluminium unsur kedua belas yang paling umum di alam semesta. Radioaktivitas 26Al digunakan dalam penanggalan radio.

Secara kimia, aluminium adalah logam pasca transisi dalam kelompok boron; seperti yang umum pada golongan ini, aluminium membentuk senyawa terutama pada bilangan oksidasi +3. Kation aluminium Al3+ berukuran kecil dan bermuatan tinggi; dengan demikian, ia terpolarisasi, dan bentuk ikatan aluminium cenderung menuju kovalen. Afinitas yang kuat terhadap oksigen menyebabkan aluminium berasosiasi dengan oksigen di alam dalam bentuk oksida; Oleh karena itu, aluminium ditemukan di Bumi terutama dalam batuan di kerak bumi, yang merupakan unsur ketiga paling melimpah setelah oksigen dan silikon, bukan di dalam mantel, dan hampir tidak pernah ditemukan dalam bentuk logam bebas.

Penemuan aluminium diumumkan pada tahun 1825 oleh fisikawan Denmark Hans Christian Ørsted. Produksi aluminium industri pertama dimulai oleh ahli kimia Perancis Henri Étienne Sainte-Claire Deville pada tahun 1856. Aluminium menjadi lebih mudah diakses oleh masyarakat dengan proses Hall–Héroult yang dikembangkan secara independen oleh insinyur Perancis Paul Héroult dan insinyur Amerika Charles Martin Hall pada tahun 1886, dan produksi massal aluminium menyebabkan penggunaannya secara luas dalam industri dan kehidupan sehari-hari. Dalam Perang Dunia I dan II, aluminium merupakan sumber daya strategis yang penting bagi penerbangan. Pada tahun 1954, aluminium menjadi logam non-ferrous yang paling banyak diproduksi, melebihi tembaga. Pada abad ke-21, sebagian besar aluminium dikonsumsi dalam bidang transportasi, teknik, konstruksi, dan pengemasan di Amerika Serikat, Eropa Barat, dan Jepang.

Meskipun prevalensinya di lingkungan, tidak ada organisme hidup yang diketahui menggunakan garam aluminium secara metabolik, namun aluminium dapat ditoleransi dengan baik oleh tumbuhan dan hewan. Karena melimpahnya garam-garam ini, potensi peran biologis garam-garam ini menjadi perhatian terus-menerus, dan penelitian terus dilakukan.

Aplikasi

Lihat juga: Paduan aluminium

Produksi aluminium global pada tahun 2016 adalah 58,8 juta metrik ton. Jumlah tersebut melebihi logam lain kecuali besi (1.231 juta metrik ton).[138][139]

Aluminium hampir selalu merupakan paduan, yang secara signifikan meningkatkan sifat mekaniknya, terutama ketika ditempa. Misalnya, aluminium foil dan kaleng minuman yang umum adalah paduan aluminium 92% hingga 99%.[140] Bahan paduan utama adalah tembaga, seng, magnesium, mangan, dan silikon (misalnya duralumin) dengan kadar logam lain beberapa persen beratnya.[141] Aluminium, baik yang ditempa maupun dicor, telah dicampur dengan: mangan, silikon, magnesium, tembaga dan seng.[142] Misalnya, keluarga paduan Kynal dikembangkan oleh produsen kimia Inggris Imperial Chemical Industries.

kaleng aluminium

Kegunaan utama logam aluminium adalah:

• Transportasi (mobil, pesawat terbang, truk, gerbong kereta api, kapal laut, sepeda, pesawat luar angkasa, dll). Aluminium digunakan karena kepadatannya yang rendah;

• Pengemasan (kaleng, foil, bingkai, dll). Aluminium digunakan karena tidak beracun (lihat di bawah), tidak menyerap, dan tahan serpihan;

• Bangunan dan konstruksi (jendela, pintu, pelapis dinding, kawat bangunan, selubung, atap, dll.). Karena baja lebih murah, aluminium digunakan jika ringan, tahan korosi, atau fitur teknik penting;

• Penggunaan yang berhubungan dengan listrik (paduan konduktor, motor, dan generator, transformator, kapasitor, dll.). Aluminium digunakan karena relatif murah, sangat konduktif, memiliki kekuatan mekanik yang memadai dan kepadatan rendah, serta tahan terhadap korosi;

• Berbagai macam perlengkapan rumah tangga, mulai dari peralatan memasak hingga furnitur. Kepadatan rendah, penampilan bagus, kemudahan fabrikasi, dan daya tahan merupakan faktor kunci penggunaan aluminium;

• Mesin dan peralatan (peralatan pengolahan, pipa, peralatan). Aluminium digunakan karena ketahanannya terhadap korosi, non-piroforisitas, dan kekuatan mekanik.

• Casing komputer portabel. Saat ini jarang digunakan tanpa paduan,[144] namun aluminium dapat didaur ulang dan aluminium bersih memiliki sisa nilai pasar: misalnya, bahan kaleng minuman bekas (UBC) digunakan untuk membungkus komponen elektronik laptop MacBook Air, ponsel cerdas Pixel 5, atau jam tangan pintar Summit Lite.

Apa bahan untuk panel surya?

Bahan rangka surya adalah paduan aluminium 6063.

AA 6063 adalah paduan aluminium, dengan magnesium dan silikon sebagai elemen paduannya. Standar yang mengendalikan komposisinya dipertahankan oleh The Aluminium Association. Umumnya memiliki sifat mekanik yang baik dan dapat diolah dengan panas serta dapat dilas. Ini mirip dengan paduan aluminium Inggris HE9.

6063 adalah paduan yang paling umum digunakan untuk ekstrusi aluminium. Hal ini memungkinkan bentuk kompleks dibentuk dengan permukaan sangat halus yang cocok untuk anodisasi dan sangat populer untuk aplikasi arsitektur terlihat seperti kusen jendela, kusen pintu, atap, dan bingkai tanda.

Komposisi kimia

Komposisi paduan 6063 adalah: Aluminium aiioy 6063

Elemen penyusun	Minimum (% berat)	Maksimum (% berat)
Aluminium (Al)	97,50%	99,35%
magnesium (Mg)	0,45%	0,90%
Silikon (Si)	0,20%	0,60%
Besi (Fe)	0	0,35%
Kromium (Cr)	0	0,10%
Tembaga (Cu)	0	0,10%
Mangan (Mn)	0	0,10%
Titanium (Ti)	0	0,10%
Seng (Sn)	0	0,10%
Yang lain	0	0,15% total (masing-masing 0,05%)

Sifat mekanik:

6063-T5

T5 temper 6063 memiliki kekuatan tarik ultimat minimal 140 MPa (20,000 psi) pada ketebalan hingga 13 milimeter (0,5 in), dan 130 MPa (19,000 psi) dari ketebalan 13 mm (0,5 in), dan kekuatan luluh minimal 97 MPa (14,000 psi) hingga 13 milimeter (0,5 in) dan 90 MPa (13.000 psi) dari 13 hingga 25 mm (0,5 hingga 1 in). Ini memiliki perpanjangan 8%.

6063-T6

T6 temper 6063 memiliki kekuatan tarik ultimit minimal 190 MPa (28.000 psi) dan kekuatan luluh minimal 160 MPa (23.000 psi). Dengan ketebalan 3,15 milimeter (0,124 in) atau kurang, ia mempunyai perpanjangan 8% atau lebih; di bagian yang lebih tebal, ia memiliki perpanjangan 10%.

Kesimpulan

6063 digunakan untuk fabrikasi arsitektur, kusen jendela dan pintu, pipa dan tubing, serta furnitur aluminium. Jadi bagus untuk digunakan pada panel surya.