Dalam persetujuan paris bumi ditargetkan untuk bebas emisi karbon pada 2050, hal tersebut diupayakan mengingat suhu bumi terus meningkat setiap tahunnya, jika dibiarkan kelangsungan hidup manusia akan semakin terancam. Hal tersebut mendorong eksplorasi energi alternatif ramah lingkungan, salah satu teknologi yang dapat digunakan adalah photovoltaic teknologi ini memanfaatkan sinar matahari kemudian mengubahnya menjadi energi listrik. Pada penelitian ini akan dilakukan studi analisis kinerja modul photovoltaic HIT-N240SE10 yang mengalami perubahan parameter irradiansi, temperature sel, hambatan seri, dan faktor kualitas dioda. Penelitian dimulai dengan melakukan eksplorasi Hukum I Khirchoff hingga mendapatkan model matematis didoa tunggal, kemudian model matematis tersebut dimodelkan dengan menggunakan metode Newton-Rhapson dengan software FORTRAN. Hasil pemodelan akan dicocokan dengan data sheet pabrikan, setelah sesuai kemudian dilakukan perubahan parameter irradiansi, temperatur sel, hambatan seri, dan faktor kualitas dioda. Setelah dilakukan pemodelan model photovoltaic yang mengalami perubahan parameter kemudian dilakukan penilaian kinerja modul dengan menggunakan hukum termodinamika. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Perubahan irradiansi mempengaruhi arus yang dihasilkan modul photovoltaic, semakin besar nilai irradiansi maka arus yang dihasilkan akan semakin besar. Sedangkan pada perubahan temperatur mengakibatkan perubahan pada tegangan yang dihasilkan oleh modul, semakin tinggi temperatur, maka tegangan yang dihasilkan akan semakin kecil, perubahan tersebut cukup signifikan pada saat temperatur melewati nilai NOCT modul. Untuk perubahan hambatan seri mengakibatkan penurunan tegangan yang sangat signifikan, hambatan sebesar 2 Ω dapat mengakibatkan penurunan tegangan sebesar 10 volt. Faktor kualitas dioda mempengaruhi jangkauan MPP atau maksimum power point (I_mp×V_mp). Kemudian berdasarkan penilaian secara termodinamika, perubahan hambatan seri yang memberikan penurunan besar terhadap efisiensi dan eksergi modul photovoltaic.