Solar Panel Tracker System Design Adjust to Sunlight Conditions
Keywords:
Design, mechanism, solar, tracker, renewable energy, single axis
Abstract
Solar energy is one of the most promising and inexhaustible sources of renewable energy. Solar panels, as the primary devices for converting solar energy into electrical energy, have been widely utilized. However, issues related to the efficiency of these panels remain. Panels installed in a fixed position can only optimally absorb sunlight at a specific time of day, whereas the sun’s position shifts dynamically from east to west throughout the day. This study discusses an effective and efficient solar tracker mechanism that enables the panel to follow the sun’s movement throughout the day. The results of the study indicate that the design of a single axis solar tracker mechanism (east to west) with a target rotation of 180° over 12 hours or 15° per hourincrements requires a DC motor with a speed of 1400 rpm, an internal gearbox with a ratio of 80:1, and an external gear with a ratio of 12:1, resulting in a total gear ratio of 960:1. Consequently, the final output speed of the motor is reduced to 1458 rpm, meaning the motor only needs to be active for approximately 10.26 seconds to rotate the panel by 15° per hour.
References
[1] Afif, F., dan Martin, A. (2022). Tinjauan potensi dan Kebijakan energi surya di Indonesia. Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material, 6(1), 43-52.
[2] Ariawan, I. W. B., Kusuma, W. B. G. I., & Adnyana, I. B. (2016). Pengaruh penggunaan bahan bakar pertalite terhadap unjuk kerja daya, torsi dan konsumsi bahan bakar pada sepeda motor bertransmisi otomatis. J. METTEK, 2(1), 51-58.
[3] Arif, D. T., dan Aswardi, A. (2020). Kendali Kecepatan Motor DC Penguat Terpisah Berbeban Berbasis Arduino. JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional), 6(2), 33-43.
[4] Arman, R., dan Mahyoedin, Y. (2020). Analisis Simulasi Kinematik Mesin Gergaji Dengan Metode Bilangan Kompleks. Jurnal Kajian Teknik Mesin, 5(2), 134-139.
[5] Azis, N., Pribadi, G., dan Nurcahya, M. S. (2020). Analisa dan Perancangan Aplikasi Pembelajaran Bahasa Inggris Dasar Berbasis Android. IKRA-ITH INFORMATIKA: Jurnal Komputer Dan Informatika, 4(3), 1-5.
[6] Darwin, D., Panjaitan, A., dan Suwarno, S. (2020). Analisa pengaruh Intesitas Sinar Matahari Terhadap Daya Keluaran Pada Sel Surya Jenis Monokristal. Jurnal MESIL (Mesin Elektro Sipil), 1(2), 99-106.
[7] Esram, T. and Chapman, P. (2007) Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques. IEEE Transactions on Energy Conversion, 22, 439-449. https://doi.org/10.1109/TEC.2006.874230
[8] Febrianti, D. W., Rohmah, N., Almadini, S., dan Sari, D. P. (2024). Pranata Mangsa Dan Dinamika Gerak Semu Matahari: Perspektif Ilmu Astronomi Dan Kearifan Lokal Jawa. BIOCHEPHY: Journal of Science Education, 4(1), 30-36.
[9] Harahap, R. A., dan Susanti, E. (2022). Perancangan Plts 200 Wp Dengan Solar tracker. Sigma Teknika, 5(2), 323-332.
[10] Jading, A. (2021). Buku Ajar Pengantar Dan Aplikasi Perancangan Pengering Pati Sagu. Deepublish.
[11] Laksono, Ridwan Eko. "Rancang bangun solar tracker berbasis arduino UNO dengan menggunakan metode real time clock." Bachelor's thesis, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, 2022.
[12] Muhammad Razi, S. T., dan Bukhari, S. T. (2020). Teknik Kontrol Automatik. Penerbit Andi.
[13] Muiz, Y. A. (2024). Perhitungan Perbandingan Ratio Gear pada Simulasi Mooring Winch Listrik (Comparative Calculation Of Gear Ratio In Electric Mooring Winch Simulation) (Doctoral dissertation, Universitas Ivet). [14] Ryan Fakhruddin Syuffi. (2014). Efek variasi suhu pengerasan terhadap kekerasan baja s45c dengan media pendingin air. Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya. Jurnal Teknik Mesin, 03(01), 106–112.
[15] Murdiyanto, D., PB, Bernardus Crisanto, dan S, Yosep Ardi Ang (2021). Proses Pengerolan Batang Rumput Payung Untuk Menghasilkan Serat Melalui Metode Reduksi Menggunakan Gearbox. Scientific Journal of Mechanical Engineering Kinematika, 6(2), 129-142.
[16] NASA Earth Observatory. (2008, June 26). Solar radiation. NASA Earth Observatory. https://earthobservatory.nasa.gov/features/EnergyBalance/page2.php
[17] Nugraha, D. A. (2018). Sistem Pengendalian Suhu pada Boiler Menggunakan Kontroler PID Berbasis Arduino UNO (Doctoral dissertation, Universitas Brawijaya).
[18] Nurizati, M. S. (2012). Supersoal Fisika SMA. GagasMedia.
[19] Park, J., Kim, K., Kim, Y., Kim, T. S., Min, I. S., Li, B., ... & Yu, K. J. (2023). A wireless, solar-powered, optoelectronic system for spatial restriction-free long-term optogenetic neuromodulations. Science Advances, 9(39), eadi8918. [20] Priatam, P. P. T. D., Zambak, M. F., Suwarno, S., dan Harahap, P. (2021). Analisa Radiasi Sinar Matahari Terhadap Panel Surya 50 WP. RELE (Rekayasa Elektrikal dan Energi): Jurnal Teknik Elektro, 4(1), 48-54.
[21] Putera, M. R. A. N., dan Hidayat, R. (2022). Kendali Kecepatan Motor DC Menggunakan Pengendali PID dengan Encoder sebagai Feedback. STRING (Satuan Tulisan Riset dan Inovasi Teknologi), 7(1), 50-56.
[22] Rudawin, L., Rajabiah, N., dan Irawan, D. (2020). Analisa sistem kerja photovoltaic berdasarkan sudut kemiringan menggunakan monocrystalline dan policrystalline. Turbo J. Progr. Stud. Tek. Mesin, 9(1), 129-137.
[23] Sahabatnesia. (n.d.). Pengertian Mekanisme: Jenis, Fungsi, dan Contohnya dalam Kehidupan Sehari-hari. Sahabatnesia. https://sahabatnesia.com/mekanisme/
[24] Simamora, E. Y., Arif, M., Kardiana, E., Sitanggang, H. M., Lumbantobing, P. R., Hura, V. N., dan Panjaitan, Y. P. (2025). Analisis Gerak Semu Matahari terhadap Kegiatan Aktivitas Bumi. SOSIAL: Jurnal Ilmiah Pendidikan IPS, 3(3), 112-122.
[25] Siswoyo, I. B. Sistem Pengaturan Kecepatan Motor Pada Robot Line Follower Berbeban Menggunakan Kontroler Pid (Doctoral dissertation, Brawijaya University). [26] Nandaliarasyad, N., Indra, MA, & Mulyana, C. (2018). Pengaruh Pemulihan pada Kinerja Pembangkit Listrik Siklus Biner. Jurnal Material dan Energi Indonesia, 8(01), 29. https://doi.org/10.24198/jmei.v8i01.11372
Lubang pelat. (n.d.).
[27] Surindra, M. D., Widyaningsih, W. P., Margana, M., Supriyo, S., dan Mulud, T. H. (2020, December). Sistem Kontrol Proportional Integral Derivative (PID) Untuk Mengatur Kecepatan Motor DC Menggunakan Mikrokontroller. In Prosiding Seminar Nasional NCIET (Vol. 1, No. 1, pp. 528-525).
[28] Triyanto, R. (2020). Rancang Bangun Aplikasi Penjualan Berbasis Website (Studi Kasus: Toko Waroeng Bola). Jurnal Sistem Informasi dan Sains Teknologi, 2(1).
[29] Triyono, S. (2018). Desain Sistem Pelacak Matahari Otomatis Berbasis Arduino. Jurnal Teknik Elektro dan Komputer, 7(2), 103–109.
[30] Tukiman, T., Suwarno, S., dan Zambak, M. F. (2022). Optimalisasi Tracking Sistem Otomatis Untuk Menghasilkan Energi Maksimal Pada Panel Surya Menggunakan Programmable Logic Controller (PLC). RELE (Rekayasa Elektrikal dan Energi): Jurnal Teknik Elektro, 5(1), 1-7.
[31] Umam, F., Budiarto,H., S. T., Dafid, A., Md,. (2021). Motor Listrik. Media Nusa Creative (MNC Publishing).
[32] Verma, B. D., Gour, A., dan Pandey, M. (2020). A review paper on solar tracking system for photovoltaic power plant. International Journal of Engineering Research dan Technology (IJERT), 9(2), 160-166.
[33] Wiranto, I. (2024). KINEMATIKA GERAK. Mekanika Dasar, 22.
[2] Ariawan, I. W. B., Kusuma, W. B. G. I., & Adnyana, I. B. (2016). Pengaruh penggunaan bahan bakar pertalite terhadap unjuk kerja daya, torsi dan konsumsi bahan bakar pada sepeda motor bertransmisi otomatis. J. METTEK, 2(1), 51-58.
[3] Arif, D. T., dan Aswardi, A. (2020). Kendali Kecepatan Motor DC Penguat Terpisah Berbeban Berbasis Arduino. JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional), 6(2), 33-43.
[4] Arman, R., dan Mahyoedin, Y. (2020). Analisis Simulasi Kinematik Mesin Gergaji Dengan Metode Bilangan Kompleks. Jurnal Kajian Teknik Mesin, 5(2), 134-139.
[5] Azis, N., Pribadi, G., dan Nurcahya, M. S. (2020). Analisa dan Perancangan Aplikasi Pembelajaran Bahasa Inggris Dasar Berbasis Android. IKRA-ITH INFORMATIKA: Jurnal Komputer Dan Informatika, 4(3), 1-5.
[6] Darwin, D., Panjaitan, A., dan Suwarno, S. (2020). Analisa pengaruh Intesitas Sinar Matahari Terhadap Daya Keluaran Pada Sel Surya Jenis Monokristal. Jurnal MESIL (Mesin Elektro Sipil), 1(2), 99-106.
[7] Esram, T. and Chapman, P. (2007) Comparison of Photovoltaic Array Maximum Power Point Tracking Techniques. IEEE Transactions on Energy Conversion, 22, 439-449. https://doi.org/10.1109/TEC.2006.874230
[8] Febrianti, D. W., Rohmah, N., Almadini, S., dan Sari, D. P. (2024). Pranata Mangsa Dan Dinamika Gerak Semu Matahari: Perspektif Ilmu Astronomi Dan Kearifan Lokal Jawa. BIOCHEPHY: Journal of Science Education, 4(1), 30-36.
[9] Harahap, R. A., dan Susanti, E. (2022). Perancangan Plts 200 Wp Dengan Solar tracker. Sigma Teknika, 5(2), 323-332.
[10] Jading, A. (2021). Buku Ajar Pengantar Dan Aplikasi Perancangan Pengering Pati Sagu. Deepublish.
[11] Laksono, Ridwan Eko. "Rancang bangun solar tracker berbasis arduino UNO dengan menggunakan metode real time clock." Bachelor's thesis, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, 2022.
[12] Muhammad Razi, S. T., dan Bukhari, S. T. (2020). Teknik Kontrol Automatik. Penerbit Andi.
[13] Muiz, Y. A. (2024). Perhitungan Perbandingan Ratio Gear pada Simulasi Mooring Winch Listrik (Comparative Calculation Of Gear Ratio In Electric Mooring Winch Simulation) (Doctoral dissertation, Universitas Ivet). [14] Ryan Fakhruddin Syuffi. (2014). Efek variasi suhu pengerasan terhadap kekerasan baja s45c dengan media pendingin air. Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya. Jurnal Teknik Mesin, 03(01), 106–112.
[15] Murdiyanto, D., PB, Bernardus Crisanto, dan S, Yosep Ardi Ang (2021). Proses Pengerolan Batang Rumput Payung Untuk Menghasilkan Serat Melalui Metode Reduksi Menggunakan Gearbox. Scientific Journal of Mechanical Engineering Kinematika, 6(2), 129-142.
[16] NASA Earth Observatory. (2008, June 26). Solar radiation. NASA Earth Observatory. https://earthobservatory.nasa.gov/features/EnergyBalance/page2.php
[17] Nugraha, D. A. (2018). Sistem Pengendalian Suhu pada Boiler Menggunakan Kontroler PID Berbasis Arduino UNO (Doctoral dissertation, Universitas Brawijaya).
[18] Nurizati, M. S. (2012). Supersoal Fisika SMA. GagasMedia.
[19] Park, J., Kim, K., Kim, Y., Kim, T. S., Min, I. S., Li, B., ... & Yu, K. J. (2023). A wireless, solar-powered, optoelectronic system for spatial restriction-free long-term optogenetic neuromodulations. Science Advances, 9(39), eadi8918. [20] Priatam, P. P. T. D., Zambak, M. F., Suwarno, S., dan Harahap, P. (2021). Analisa Radiasi Sinar Matahari Terhadap Panel Surya 50 WP. RELE (Rekayasa Elektrikal dan Energi): Jurnal Teknik Elektro, 4(1), 48-54.
[21] Putera, M. R. A. N., dan Hidayat, R. (2022). Kendali Kecepatan Motor DC Menggunakan Pengendali PID dengan Encoder sebagai Feedback. STRING (Satuan Tulisan Riset dan Inovasi Teknologi), 7(1), 50-56.
[22] Rudawin, L., Rajabiah, N., dan Irawan, D. (2020). Analisa sistem kerja photovoltaic berdasarkan sudut kemiringan menggunakan monocrystalline dan policrystalline. Turbo J. Progr. Stud. Tek. Mesin, 9(1), 129-137.
[23] Sahabatnesia. (n.d.). Pengertian Mekanisme: Jenis, Fungsi, dan Contohnya dalam Kehidupan Sehari-hari. Sahabatnesia. https://sahabatnesia.com/mekanisme/
[24] Simamora, E. Y., Arif, M., Kardiana, E., Sitanggang, H. M., Lumbantobing, P. R., Hura, V. N., dan Panjaitan, Y. P. (2025). Analisis Gerak Semu Matahari terhadap Kegiatan Aktivitas Bumi. SOSIAL: Jurnal Ilmiah Pendidikan IPS, 3(3), 112-122.
[25] Siswoyo, I. B. Sistem Pengaturan Kecepatan Motor Pada Robot Line Follower Berbeban Menggunakan Kontroler Pid (Doctoral dissertation, Brawijaya University). [26] Nandaliarasyad, N., Indra, MA, & Mulyana, C. (2018). Pengaruh Pemulihan pada Kinerja Pembangkit Listrik Siklus Biner. Jurnal Material dan Energi Indonesia, 8(01), 29. https://doi.org/10.24198/jmei.v8i01.11372
Lubang pelat. (n.d.).
[27] Surindra, M. D., Widyaningsih, W. P., Margana, M., Supriyo, S., dan Mulud, T. H. (2020, December). Sistem Kontrol Proportional Integral Derivative (PID) Untuk Mengatur Kecepatan Motor DC Menggunakan Mikrokontroller. In Prosiding Seminar Nasional NCIET (Vol. 1, No. 1, pp. 528-525).
[28] Triyanto, R. (2020). Rancang Bangun Aplikasi Penjualan Berbasis Website (Studi Kasus: Toko Waroeng Bola). Jurnal Sistem Informasi dan Sains Teknologi, 2(1).
[29] Triyono, S. (2018). Desain Sistem Pelacak Matahari Otomatis Berbasis Arduino. Jurnal Teknik Elektro dan Komputer, 7(2), 103–109.
[30] Tukiman, T., Suwarno, S., dan Zambak, M. F. (2022). Optimalisasi Tracking Sistem Otomatis Untuk Menghasilkan Energi Maksimal Pada Panel Surya Menggunakan Programmable Logic Controller (PLC). RELE (Rekayasa Elektrikal dan Energi): Jurnal Teknik Elektro, 5(1), 1-7.
[31] Umam, F., Budiarto,H., S. T., Dafid, A., Md,. (2021). Motor Listrik. Media Nusa Creative (MNC Publishing).
[32] Verma, B. D., Gour, A., dan Pandey, M. (2020). A review paper on solar tracking system for photovoltaic power plant. International Journal of Engineering Research dan Technology (IJERT), 9(2), 160-166.
[33] Wiranto, I. (2024). KINEMATIKA GERAK. Mekanika Dasar, 22.
Published
2026-06-02
How to Cite
Rizal, M. S., Rohman, Jatira, Anwar, C., Heryadi, Y., & Suriaman, I. (2026). Solar Panel Tracker System Design Adjust to Sunlight Conditions. Jurnal Teknologika, 16(1), 1065-1073. https://doi.org/10.51132/teknologika.v16i1.683
Section
Articles
