Fisika (S2)

Permanent URI for this collection

https://repository.unpad.ac.id/handle/kandaga/276

Browse

Browsing Fisika (S2) by Author "EUIS SITI NURAZIZAH"

Now showing 1 - 1 of 1
  • No Thumbnail Available
    Item
    STUDI VARIASI KOMPOSISI KOMPOSIT TiO2:ZnO SEBAGAI FOTOANODA PADA DYE-SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)
    (2024-01-24) EUIS SITI NURAZIZAH; Annisa Aprilia; Lusi Safriani
    Titanium dioksida (TiO2) sebagai lapisan fotoanoda pada sel surya tersensitasi zat warna atau dye-sensitized solar cell (DSSC) menghasilkan kinerja yang tinggi. TiO2 memiliki stabilitas termal dan kimia yang tinggi sehingga mampu menyerap dye dengan baik, tapi mobilitas elektron TiO2 masih rendah sehingga menyebabkan proses rekombinasi dalam sel dan efisiensi DSSC menurun. Material alternatif semikonduktor logam oksida lainnya, seperti seng oksida (ZnO) banyak dieksplorasi karena sintesisnya yang mudah, memiliki energi gap yang sesuai, mobilitas elektron yang tinggi sehingga dapat digunakan sebagai fotoanoda dengan rekombinasi yang rendah. Walaupun demikian, stabilitas kimia ZnO masih rendah sehingga menurunkan kinerja DSSC. Berdasarkan hal tersebut, kombinasi TiO2 dan ZnO dalam bentuk komposit TiO2:ZnO sebagai lapisan fotoanoda diharapkan dapat meningkatkan efisiensi DSSC. Pada penelitian ini, komposit TiO2:ZnO disintesis dengan metode sol-gel dengan penambahan ZnO pada TiO2 dalam variasi komposisi TiO2:ZnO 80:20, 60:40, 50:50, 40:60, and 20:80 dalam konsentrasi atomik persen (at%). Hasil karakterisasi X-Ray Fluorescent (XRF) menunjukkan perbandingan komposisi molekul antara TiO2 dan ZnO sesuai dengan desain komposisi yang digunakan, dimana konsentrasi TiO2 menurun seiring dengan meningkatnya konsentrasi ZnO. Gabungan fasa anatase dan zincite dari masing-masing TiO2 dan ZnO dalam komposit TiO2:ZnO diperoleh melalui pengujian X-Ray Diffraction (XRD). Hasil XRD ini pun berkorelasi dengan hasil pengujian Raman yang menunjukkan puncak-puncak pergeseran Raman untuk masing-masing TiO2 dan ZnO. Sifat optik semua sampel menunjukkan daerah absorbansi material fotoanoda berada di rentang ultraviolet (UV) sebelum direndam di dalam larutan N719- dye. Sedangkan, setelah melalui proses perendaman selama beberapa jam, terlihat adanya absorbansi pada daerah visible yang menunjukkan bahwa dye dapat diserap dengan baik. Divais DSSC difabrikasi dengan melapiskan fotoanoda di atas substrat FTO menggunakan metode screen-printing dengan struktur FTO/TiO2:ZnO/N719-dye/mosalit/Pt/FTO. Pengujian efisiensi dilakukan dengan rangkaian alat sederhana dan nilai tertinggi diperoleh dari material komposit TiO2:ZnO pada komposisi 50:50 sebesar 2,30% dengan nilai Jsc = 7,03%. Hasil ini menunjukkan performa yang lebih baik dibandingkan dengan material tunggal TiO2 dan ZnO yang menghasilkan nilai efisiensi masing-masing sebesar 1,99% dengan Jsc = 4,39 mA/cm2 dan 0,73% dengan Jsc = 2,82 mA/cm2. Hasil ini menunjukkan bahwa komposisi seimbang merupakan komposisi optimum yang dapat meningkatkan nilai JSC dengan mengurangi proses rekombinasi dan mempertahankan daya serap dye yang baik.