Era 2000V Akan Datang: Apakah Modul Surya Anda

Jawaban singkat: Industri fotovoltaik bergerak menuju tegangan sistem 2000 V, naik dari 1500 V yang menjadi standar saat ini dan level 1000 V serta 600 V sebelumnya. Perubahan ini berasal dari sisi sistem, di mana tegangan DC yang lebih tinggi memungkinkan satu string membawa lebih banyak modul dan mengurangi jumlah inverter, combiner, dan jalur kabel untuk kapasitas terpasang yang sama — itulah sebabnya topik ini bergerak cepat dalam perencanaan skala utilitas. Bagi produsen modul dan sel, konsekuensinya adalah persyaratan pengujian bukan perubahan desain: uji isolasi, hipot, dan kebocoran basah semuanya harus ditentukan pada kelas tegangan yang lebih tinggi, dan jarak internal modul serta kekuatan dielektrik enkapsulan menjadi faktor pembatas. Produsen dengan kapasitas di kelas 5 GW sudah diminta untuk mengutip terhadap standar tegangan yang lebih tinggi pada tahap pameran seperti SNEC 2026.

Manufaktur Modul PV · oleh Jerry, Ooitech

Era 2000V Akan Datang: Apakah Modul dan Sel Surya Anda Siap?

Akhir-akhir ini, pertanyaan yang paling sering didengar oleh produsen modul Lao Li sederhana: "Kapan modul 2000V Anda siap?"

Dia belum memiliki jawaban yang jelas.

Efisiensi sel bukanlah masalah sebenarnya. Produsen terkemuka TOPCon sudah mendorong efisiensi produksi massal menuju 27%, dengan Zhonghuan New Energy melaporkan 27,2%. Di SNEC 2026, perusahaan-perusahaan terkemuka juga menampilkan angka efisiensi modul di atas ambang 27%.

Yang membuatnya terjaga adalah sesuatu yang kurang terlihat: apakah beberapa puluh milimeter jalur isolasi antara sel surya dan rangka aluminium cukup untuk sistem 2000V?

Kekhawatiran ini tidak terbatas pada satu produsen. Pada Maret 2026, modul HJT 2000V Huasun menerima sertifikasi dari TÜV SÜD. Sebelumnya, JinkoSolar dan Trina Solar telah memperoleh sertifikasi UL untuk modul 2000V. Pengembangan modul berjalan cepat, tetapi detail teknis di balik transisi tegangan ini masih belum dipahami secara luas.

Artikel ini berfokus pada salah satu dimensi terpenting dan sering diabaikan dalam desain modul 2000V: jarak rambat.

Mengapa Beralih ke 2000V?

Sejarah peningkatan tegangan sistem PV juga merupakan sejarah pengurangan kabel, pondasi, struktur pemasangan, dan kebutuhan lahan:

600V → 1000V → 1500V → 2000V

Tegangan sistem yang lebih tinggi memungkinkan lebih banyak modul terhubung dalam satu string. Pindah dari 1500V ke 2000V mewakili peningkatan tegangan 33% karena 2000 ÷ 1500 = 1,333. Secara teori, jumlah modul di setiap string dapat meningkat dengan proporsi yang serupa.

String yang lebih panjang dapat mengurangi jumlah kabel DC, perangkat keras pemasangan, pondasi, dan lahan yang dibutuhkan untuk proyek surya skala utilitas.

S&P Global telah memperkirakan bahwa pasokan produk 2000V di seluruh dunia dapat naik dari kurang dari 5 GW pada 2026 menjadi 380 GW pada 2030. Pada akhir 2030, produk 2000V diperkirakan akan mencakup 77% dari pasar proyek skala utilitas global.

Huasun menghitung ekonomi untuk proyek PV lepas pantai di Jimo, Shandong. Dibandingkan dengan solusi TOPCon 1500V, solusi HJT 2000V dilaporkan mengurangi biaya sistem di luar modul sekitar RMB 0,24/W. Untuk pembangkit listrik 1 GW, itu mewakili potensi penghematan sekitar RMB 240 juta. IRR proyek diperkirakan meningkat sebesar 0,35 poin persentase.

Tetapi 2000V tidak datang tanpa risiko tambahan. Di bawah definisi UL, DC 2000V sudah dianggap tegangan tinggi. Sistem menghadapi risiko yang lebih besar dari kegagalan dielektrik, arus bocor, busur api, sengatan listrik, dan kebakaran.

Setiap jumlah yang dihemat di tingkat sistem harus didukung oleh isolasi yang lebih kuat di tingkat modul.

Pertanyaan Inti

Pertanyaan yang dibahas di sini sederhana: pada 2000V, bagaimana jalur isolasi antara bagian hidup internal dan bagian konduktif yang dapat diakses tetap memadai, dan bagaimana produsen dapat mencapainya tanpa mengorbankan terlalu banyak area aktif?

Apa Arti Jarak Rambat Sebenarnya

Dua Jarak: Satu Menangani Transien, yang Lain Harus Bertahan Selama Beberapa Dekade

Dua jarak yang berbeda digunakan dalam desain keamanan modul, dan sering kali membingungkan.

Jarak bebas adalah jarak terpendek melalui udara antara dua bagian konduktif. Ini melindungi terhadap peristiwa berdurasi pendek seperti impuls petir dan lonjakan listrik. Setelah pelepasan singkat, udara dapat memulihkan sifat isolasinya.

Jarak rambat adalah jalur terpendek antara dua bagian konduktif yang diukur sepanjang permukaan bahan isolasi. Ini melindungi terhadap pelacakan permukaan. Debu menyerap kelembaban, arus bocor menciptakan panas, permukaan mulai hangus, dan jalur konduktif permanen dapat terbentuk. Tidak seperti udara setelah pelepasan singkat, permukaan isolasi yang rusak tidak pulih.

Perbandingan umum industri menggunakan dua semut. Jarak bebas adalah rute yang diambil oleh semut bersayap, terbang langsung melalui udara. Jarak rambat adalah rute yang diambil oleh semut tanpa sayap, merangkak di sepanjang permukaan. Karena tidak setiap jalur pelepasan dapat melalui udara, jarak rambat yang diperlukan biasanya lebih panjang dari jarak bebas.

Pelacakan Listrik: Masalah Kronis untuk Modul Luar Ruangan

Jarak rambat terutama dimaksudkan untuk mencegah pelacakan listrik. Rantai kegagalan terlihat seperti ini:

Debu dan kelembapan menumpuk di permukaan → terbentuk lapisan elektrolit → arus bocor pada tegangan operasi menghasilkan panas Joule → kelembapan menguap dan permukaan menjadi karbonisasi → jalur konduktif tak terlihat berkembang → isolasi gagal permanen → korsleting atau kebakaran menjadi mungkin terjadi

Modul luar ruangan sangat terpapar. Debu, kabut garam, kondensasi, dan kotoran burung semuanya dapat berkontribusi pada pembentukan lapisan elektrolit.

Ini juga mengapa penghalang kelembapan menjadi bagian dari pembahasan jarak rambat. Kelembapan mempercepat pelacakan permukaan. Menghalangi kelembapan menghilangkan salah satu bahan utama yang dibutuhkan untuk reaksi.

CTI: Ketahanan Alami Material terhadap Pelacakan

Material isolasi sangat berbeda dalam ketahanannya terhadap pelacakan. Standar mengklasifikasikan kinerja ini menggunakan CTI, atau Indeks Pelacakan Komparatif.

CTI mewakili tegangan tertinggi di mana permukaan material dapat menahan 50 tetes larutan elektrolit tanpa mengalami kegagalan pelacakan. CTI yang lebih tinggi berarti ketahanan pelacakan yang lebih baik dan dapat memungkinkan jarak rambat yang lebih pendek.

Desain modul surya umumnya dimulai dengan asumsi tingkat polusi 2 dan kelompok material IIIa, kemudian menentukan jarak yang diperlukan sesuai dengan tegangan sistem dan standar yang berlaku.

Ketika CTI suatu material lebih rendah, jarak yang lebih panjang diperlukan untuk mengompensasi. Ini adalah aturan keras pertama dari desain jarak rambat.

Empat Zona Jarak Rambat Utama di Dalam Modul Surya

Jarak Tidak Meningkat Secara Linear dengan Tegangan

Ada realitas teknik yang tidak nyaman di sini. Desain 1500V sudah mendekati batas atas tabel standar IEC 60664-1 dan sering memerlukan interpolasi. Desain 2000V melampaui rentang tabel konvensional, sehingga persyaratan sertifikasi bergantung pada interpretasi dan ekstrapolasi standar tambahan.

Pada awal 2024, UL mengeluarkan persyaratan untuk mensertifikasi modul 2000V di bawah UL 61730. Salah satu tujuan keputusan itu adalah untuk mendefinisikan bagaimana desain tegangan tinggi ini harus dievaluasi.

Pada 1500V, jarak rambat di sisi inverter mungkin sudah mencapai sekitar 12,5–16 mm setelah interpolasi. Bagian internal modul dienkapsulasi dalam bahan isolasi, sehingga jarak teoretisnya bisa lebih kecil. Namun, meningkatkan tegangan sistem dari 1500V ke 2000V tidak berarti jarak yang dibutuhkan naik hanya 33%.

Konsentrasi medan listrik dan risiko pelacakan menjadi lebih parah pada tegangan lebih tinggi. Oleh karena itu, tantangan isolasi dapat meningkat lebih cepat daripada rasio tegangan nominal.

Diterjemahkan ke bahasa lini produksi, masalahnya jelas. Jika jarak antara sel dan bingkai terlalu pendek, modul mungkin gagal sertifikasi 2000V. Jika jarak ditingkatkan terlalu banyak, lebih sedikit sel yang muat di area yang tersedia atau area aktif turun, mengurangi daya modul.

Itulah masalah desain nyata yang harus dipecahkan oleh insinyur modul di era 2000V.

Bagaimana Modul 2000V Dibuat

Pendekatan yang digunakan dalam modul Huasun 760HV layak untuk diteliti:

Teknologi penyegelan tepi butilnya memberikan kinerja isolasi yang sangat tinggi sambil secara signifikan mengurangi kebutuhan jarak rambat, memungkinkan modul format standar mendukung tegangan sistem 2000V.

Secara sederhana, desain konvensional menggunakan lebih banyak jarak untuk mendapatkan keamanan. Pendekatan ini menggunakan material yang lebih baik untuk memulihkan sebagian jarak itu.

Mengapa Sealant Butil Berfungsi

Sealant butil terutama berbasis pada karet butil, atau IIR, dan poliisobutilena, atau PIB. Sealant ini melakukan tiga fungsi penting:

• Isolasi listrik: Material butil memiliki resistivitas volume yang tinggi. Strip penyegel tepi juga dapat berfungsi sebagai penghalang isolasi.

• Perlindungan kelembaban: Sealant butil memiliki laju transmisi uap air yang sangat rendah dibandingkan dengan bahan enkapsulasi EVA atau POE konvensional. Memblokir kelembaban di tepi membantu menghilangkan pemicu utama untuk pelacakan listrik.

• Ketahanan lingkungan: Sealant butil dapat memberikan ketahanan terhadap kabut garam, amonia, dan getaran. Sifat-sifat ini sangat penting untuk proyek lepas pantai, lingkungan pesisir, pertanian, dan lokasi industri kimia.

Satu material mengatasi dua masalah sekaligus. Ini membantu memperpendek jalur isolasi fisik yang diperlukan oleh desain dan mengurangi masuknya kelembaban yang dapat mendorong pelacakan permukaan.

Ini juga mengapa produk butil First Applied Material menerima apa yang digambarkan sebagai sertifikasi TÜV pertama di bawah IEC 62788-5-1 untuk bahan penyegel tepi modul fotovoltaik. Sisi material industri sudah bersiap untuk penerapan 2000V yang lebih luas.

Huasun menggunakan penyegelan tepi butil di seluruh rangkaian modul HJT-nya. Modulnya dilaporkan telah lulus uji tegangan impuls 42,3kV, di atas persyaratan 34kV yang dirujuk dalam edisi 2023 IEC 61730-1.

Langkah Desain Lainnya

Penyegelan tepi butil bukan satu-satunya metode. Produsen menggabungkan beberapa pendekatan:

• Komponen isolasi tepi: Komponen isolasi dapat disisipkan di antara tepi laminasi dan bingkai aluminium. Ini memperpanjang jalur permukaan tanpa memerlukan peningkatan jarak tepi kaca yang sama. Perusahaan termasuk JinkoSolar telah mengembangkan tata letak paten di area ini.

• Struktur kotak sambungan yang dioptimalkan: Rib yang lebih tinggi, partisi internal, dan rib creepage memperpanjang jalur permukaan antara terminal. Standar sertifikasi untuk 2000V kotak sambunganes dan konektor sudah mulai diperkenalkan pada tahun 2023.

• Material CTI lebih tinggi: Meningkatkan rumah kotak sambungan dan bagian isolasi lainnya ke kelompok material yang lebih baik dapat menciptakan margin desain yang lebih besar tanpa hanya mengandalkan jarak fisik.

Sebuah paten dari EGing Photovoltaic menjelaskan jarak rambat (creepage distance) tepi minimal 15 mm. Desain ini dimaksudkan untuk meningkatkan kinerja ketahanan tegangan modul dan mendukung tegangan sistem 2000V bersama dengan pengujian tegangan impuls di atas 24kV.

Berapa Biayanya?

Sealant butil tidak gratis. Ini menambah kebutuhan material dan memperkenalkan titik kontrol proses tambahan.

Perhitungan tingkat sistem masih lebih penting. Penghematan BOS yang dilaporkan Huasun adalah RMB 0,24/W, sementara biaya material tambahan per modul mungkin diukur dalam puluhan yuan. Jika angka-angka tersebut berlaku di tingkat proyek, penghematan sistem jauh lebih besar daripada kenaikan biaya tingkat modul.

Ini adalah logika ekonomi dasar yang mendukung transisi ke 2000V.

Tiga Masalah yang Belum Sepenuhnya Terpecahkan

Jarak Rambat Versus Area Pembangkit Daya Aktif

Jarak rambat bekerja seperti sewa yang dibayar dalam area modul. Semakin banyak ruang yang dicadangkan untuk isolasi, semakin sedikit ruang yang tersedia untuk pembangkit listrik.

Huasun 760HV menggunakan sealant butil untuk memulihkan sebagian area tersebut. Rasio area sel-ke-modul dilaporkan 95,8%, dengan peningkatan 2,1% dalam area pembangkit daya efektif, peningkatan daya modul 20W, dan peningkatan efisiensi 0,66%.

Persaingan antara modul 2000V sebagian akan bermuara pada satu pertanyaan: siapa yang dapat mencapai isolasi yang memadai dengan area tepi yang tidak aktif lebih sedikit?

Modul Bergerak Lebih Cepat daripada Peralatan Pendukung

Industri semakin menganggap modul 2000V layak secara komersial, tetapi peningkatan inverter, kotak kombiner, sakelar, konektor, dan peralatan sistem lainnya masih berlangsung.

Pada forum ekosistem tegangan tinggi pada tahun 2026, data operasi dari inverter Huawei 460kW di pabrik percontohan digunakan untuk menunjukkan bahwa kemampuan ketahanan tegangannya dapat memenuhi persyaratan sistem.

Modul saat ini bergerak lebih cepat daripada sebagian sistem kelistrikan pendukung. Itulah keadaan nyata pasar 2000V.

Sertifikasi Lebih Maju daripada Bukti Lapangan Jangka Panjang

JinkoSolar memperoleh apa yang digambarkan sebagai sertifikat UL global pertama untuk modul 2000V pada tahun 2024. Pada September 2025, basis sertifikasi demonstrasi lapangan PV 2000V pertama didirikan di Wenchang, Hainan, dan dioperasikan oleh Datang Hainan.

Sertifikasi menanyakan apakah desain memenuhi persyaratan laboratorium yang ditentukan. Validasi lapangan menanyakan apakah desain dapat bertahan 25 tahun di luar ruangan.

Pertanyaan kedua baru mulai terjawab.

Kesimpulan Praktis

Pandangan umum industri adalah bahwa jendela adopsi utama untuk sistem 2000V mungkin tiba antara akhir 2027 dan 2028. Jika perkiraan itu benar, ini adalah periode perencanaan, bukan waktu untuk menunggu.

Tiga kelompok harus memberikan perhatian khusus.

Untuk insinyur modul: Variabel desain pertama di era 2000V bergeser dari efisiensi saja ke jalur isolasi lengkap. Hitung jarak rambat sebelum menyelesaikan tata letak sel. Membalik urutan itu dapat menciptakan masalah sertifikasi yang mahal di kemudian hari.

Untuk insinyur proses dan material: Aplikasi butil akan menjadi titik kontrol proses baru. Keseragaman pelapisan, daya rekat pada kaca dan backsheets, dimensi material, kontinuitas tepi, serta perilaku pengawetan atau pengikatan silang semuanya dapat memengaruhi hasil dan keandalan. Proses-proses ini harus diuji pada lini produksi sebelum produk 2000V masuk ke manufaktur bervolume tinggi.

Untuk insinyur kualitas dan sertifikasi: Beralih dari 1500V ke 2000V mengubah margin yang diperlukan untuk uji ketahanan dielektrik, kebocoran basah, resistansi isolasi, dan tegangan impuls. Memahami persyaratan uji 2000V yang berlaku dapat menjadi salah satu keterampilan teknis paling berharga dalam dua tahun ke depan.

Poin terakhir sederhana: sel surya menentukan batas atas efisiensi konversi, tetapi material tepi dapat menentukan batas atas tegangan sistem. Industri PV telah menghabiskan bertahun-tahun memperdebatkan efisiensi. Pertempuran teknik besar berikutnya akan diperjuangkan atas isolasi.

Jajak Pendapat Pembaca

Menurut Anda kapan sistem PV 2000V akan mencapai adopsi skala besar?

Bagikan pandangan Anda dan beri tahu kami seberapa jauh perusahaan Anda telah berkembang dalam pengembangan modul 2000V.

Topik: Modul 2000V, teknologi PV, jarak rambat, sealant butil, HJT, TOPCon, desain modul

Pandangan Ooitech

Tantangan produksi utama adalah mengendalikan seluruh proses isolasi tepi, bukan sekadar menambahkan sealant butil pada desain modul yang sudah ada. Penempatan material, akurasi penumpukan, perilaku laminasi, toleransi bingkai, pengujian kebocoran basah, dan inspeksi EL harus bekerja sebagai satu jendela proses. Modul 2000V dapat lulus uji prototipe dan tetap kesulitan dalam produksi massal jika toleransi tersebut tidak dibangun ke dalam lini sejak awal.