Cetakan I, Agustus 2014 Diterbitkan oleh: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pattimura

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Sebagian besar sumber energi yang dieksploitasi di Indonesia berasal dari energi fosil berupa

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Penelitian Zeniar Rossa Pratiwi,2013

BAB I PENDAHULUAN I.1

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

STUDI KOMPUTASI SENYAWA BERBASIS ANISIL INDOL DENGAN SENYAWA AKSEPTOR ASAM SIANOAKRILIK SEBAGAI SENSITIZER SOLAR SEL ORGANIK

Edisi Juli 2015 Volume IX No. 2 ISSN STUDI KOMPUTASI SENYAWA DOPAMIN DAN DOPAMIN-TI(OH) 2 UNTUK APLIKASI SEL SURYA TERSENSITASI ZAT WARNA

Ind. J. Chem. Res., 2015, 2,

PAH akan mengalami degradasi saat terkena suhu tinggi pada analisis dengan GC dan instrumen GC sulit digunakan untuk memisahkan PAH yang berbentuk

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Penelitian

BAB I PENDAHULUAN. Gambar I.1 Struktur (a) porfirin dan (b) corrole (Jaung, 2005)

PERKEMBANGAN SEL SURYA

BAB I PENDAHULUAN. Listrik merupakan kebutuhan esensial yang sangat dominan kegunaannya

BAB I PENDAHULUAN. Krisis energi saat ini yang melanda dunia masih dapat dirasakan terutama di

BAB I PENDAHULUAN. Pada tahun 2012 pemanfaatan bahan bakar fosil mengakibatkan pelepasan CO 2 ke atmosfer sebesar

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN. Sebagai negara berkembang yang kaya akan radiasi matahari yang tinggi,

BAB I PENDAHULUAN. Gambar I.1 Struktur Porfirin (Jaung, 2005)

BAB I PENDAHULUAN. Krisis energi yang dialami hampir oleh seluruh negara di dunia

PEMODELAN INTERAKSI ETER MAHKOTA BZ15C5 TERHADAP KATION Zn 2+ BERDASARKAN METODE DENSITY FUNCTIONAL THEORY

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

STUDI AB INITIO: STRUKTUR MEMBRAN NATA DE COCO TERSULFONASI

BAB I PENDAHULUAN. kita terima bahwa pemakaian energi berbahan dasar dari fosil telah menjadi salah

BAB I PENDAHULUAN. energi listrik. Pemanfaatan energi listrik terus berkembang tidak hanya berfokus

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

Tenaga Surya sebagai Sumber Energi. Oleh: DR. Hartono Siswono

Gambar Semikonduktor tipe-p (kiri) dan tipe-n (kanan)

SIMULASI EFEKTIVITAS SENYAWA OBAT ERITROMISIN F DAN 6,7 ANHIDROERITROMISIN F DALAM LAMBUNG MENGGUNAKAN METODE SEMIEMPIRIS AUSTIN MODEL 1 (AM1)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian

DAYA KELUARAN PANEL SURYA SILIKON POLI KRISTALIN PADA CUACA NORMAL DAN CUACA BERASAP DENGAN SUSUNAN ARRAY PARALEL

PERBEDAAN EFISIENSI DAYA SEL SURYA ANTARA FILTER WARNA MERAH, KUNING DAN BIRU DENGAN TANPA FILTER

4 Pembahasan. 4.1 Sintesis Resasetofenon

LAPORAN RESMI PAKTIKUM KIMIA KOMPUTASI. Analisis Butana. Oleh : AMRULLAH 13/347361/PA/ Jum at, 4 Maret 2016 Asisten Pembimbing : Wiji Utami

commit to user BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Cetakan I, Agustus 2014 Diterbitkan oleh: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pattimura

PENGARUH FILTER WARNA KUNING TERHADAP EFESIENSI SEL SURYA ABSTRAK

4 FABRIKASI DAN KARAKTERISASI SEL SURYA HIBRID ZnO-KLOROFIL

Analisis Performa Modul Solar Cell Dengan Penambahan Reflector Cermin Datar

PANEL SURYA dan APLIKASINYA

BAB 4 HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. energi cahaya (foton) menjadi energi listrik tanpa proses yang menyebabkan

PENGARUH SERAPAN SINAR MATAHARI OLEH KACA FILM TERHADAP DAYA KELUARAN PLAT SEL SURYA

2. Tinjauan Pustaka Sel Bahan Bakar (Fuel Cell)

#1 Material Organik Elektronika Organik Eka Maulana, ST., MT., MEng. Teknik Elektro Universitas Brawijaya

KIMIA KOMPUTASI Pengantar Konsep Kimia i Komputasi

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

STUDI ORIENTASI PEMASANGAN PANEL SURYA POLY CRYSTALLINE SILICON DI AREA UNIVERSITAS RIAU DENGAN RANGKAIAN SERI-PARALEL

Simulasi Sel Surya Model Dioda dengan Hambatan Seri dan Hambatan Shunt Berdasarkan Variasi Intensitas Radiasi, Temperatur, dan Susunan Modul

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. yang akan di ubah menjadi energi listrik, dengan menggunakan sel surya. Sel

TiO 2 jatuh pada 650 nm sedangkan pada kompleks itu sendiri jatuh pada 600 nm, dengan konstanta laju injeksi elektron sekitar 5,5 x 10 8 s -1 sampai

F- 1. PENGARUH PENYISIPAN LOGAM Fe PADA LAPISAN TiO 2 TERHADAP PERFORMANSI SEL SURYA BERBASIS TITANIA

BAB I PENDAHULUAN. nanoparticle (Serpone, 2013), nanowire (Wang, 2003), nanotube (Monthioux, 2011), hingga

FOTOVOLTAIK PASANGAN ELEKTRODA CUO/CU DAN CUO/STAINLESS STEEL MENGGUNAKAN METODE PEMBAKARAN DALAM BENTUK TUNGGAL DAN SERABUT DENGAN ELEKTROLIT NA2SO4

ANALISIS PEMBUATAN SEMIKONDUKTOR DARI KOMPLEKS LOGAM

BAB 1 PENDAHULUAN. mengeluarkannya dalam bentuk energi listrik. Baterai terdiri dari sel elektrokimia

HASIL KELUARAN SEL SURYA DENGAN MENGGUNAKAN SUMBER CAHAYA LIGHT EMITTING DIODE

TUGAS AKHIR ANALISIS PERBANDINGAN KARAKTERISTIK PANEL SURYA BERDASARKAN MATERIAL PENYUSUN DAN INTENSITAS CAHAYA. Diajukan untuk memenuhi persyaratan

BAB I PENDAHULUAN. Sel surya merupakan alat yang dapat mengkonversi energi matahari menjadi

BAB 1 PENDAHULUAN UNIVERSITAS INDONESIA. Pengaruh tingkat kekristalan..., Arif Rahman, FT UI, 2009

Physical Aspects of Solar Cell Efficiency Light With Too Little Or Too Much Energy

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH SUDUT KEMIRINGAN TERHADAP PERPINDAHAN KALOR PADA MODUL PHOTOVOLTAIC UNTUK MENINGKATKAN DAYA KELUARAN

PERSIAPAN UAS SEMESTER 1 KURIKULUM 2013 KELAS 6 TEMA 4 1. Perhatikan gambar! 7. Perhatikan gambar!

BAB I PENDAHULUAN. Energi listrik adalah energi yang mudah dikonversikan ke dalam bentuk

Studi Karakterisasi Listrik Sel Surya Polimer Hibrid Berbasis P3HT-ZnO pada Substrat Fleksibel

OPTIMALISASI TEGANGAN KELUARAN DARI SOLAR CELL MENGGUNAKAN LENSA PEMFOKUS CAHAYA MATAHARI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. akan berlangsung selama sintesis, serta alat-alat yang diperlukan untuk sintesis.

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

ESTIMASI pk a dan pk b BERDASARKAN PENDEKATAN KIMIA KOMPUTASI DENGAN METODA SEMIEMPIRIK PM3

I. KONSEP DASAR SPEKTROSKOPI

BAB I PENDAHULUAN. Energi merupakan aspek kehidupan yang kini menjadi sorotan manusia di

1.3 Pemodelan Molekul dalam Kurikulum A. Mengapa pemodelan molekul penting untuk pembelajaran kimia?

SINTESIS LAPISAN TIPIS SEMIKONDUKTOR DENGAN BAHAN DASAR TEMBAGA (Cu) MENGGUNAKAN CHEMICAL BATH DEPOSITION

DAFTAR ISI. PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME... ii. HALAMAN PENGESAHAN... iii. HALAMAN TUGAS... iv. HALAMAN PERSEMBAHAN... v. HALAMAN MOTO...

PENGUJIAN SISTEM SIRKULASI AIR UNTUK TANAMAN HIDROPONIK MENGGUNAKAN LISTRIK DARI PANEL SURYA

KIMIA ANALISIS ORGANIK (2 SKS)

SEL SURYA FOTOELEKTROKIMIA DENGAN MENGGUNAKAN NANOPARTIKEL PLATINUM SEBAGAI ELEKTRODA COUNTER GROWTH

BAHAN BAKAR KIMIA (Continued) Ramadoni Syahputra

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Logo SEMINAR TUGAS AKHIR. Henni Eka Wulandari Pembimbing : Drs. Gontjang Prajitno, M.Si

BAB I PENDAHULUAN I.1

BAB I PENDAHULUAN. Sejalan dengan tingkat kehidupan dan perkembangan teknologi, kebutuhan

LAMPU TENAGA SINAR MATAHARI. Tugas Projek Fisika Lingkungan. Drs. Agus Danawan, M. Si. M. Gina Nugraha, M. Pd, M. Si

BAB I PENDAHULUAN. Pada saat ini dunia elektronika mengalami kemajuan yang sangat pesat, hal ini

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

12/18/2015 ENERGI BARU TERBARUKAN ENERGI BARU TERBARUKAN ENERGI BARU TERBARUKAN

BAB I PENDAHULUAN. Perkembangan teknologi yang semakin maju dalam beberapa dekade ini

BAB I PENDAHULUAN. teknologi elektronika. Alternatif yang menarik datang dari fuel cell, yang

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Permasalahan

RUMUS GARIS DAN KONFORMASI

pusat tata surya pusat peredaran sumber energi untuk kehidupan berkelanjutan menghangatkan bumi dan membentuk iklim

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH KETEBALAN LAPISAN AIR PENDINGIN TERHADAP DAYA KELUARAN MODUL PHOTOVOLTAIC MONOCRYSTALLINE

PANDUAN PRAKTIKUM KIMIA TERPADU GRUP IMC (INTERMOLECULAR CHEMISTRY) OLEH : Dr. Parsaoran Siahaan, MS

REAKSI DEKOMPOSISI SENYAWA ERITROMISIN F DAN 6,7 ANHIDROERITROMISIN F SUATU KAJIAN MENGGUNAKAN METODE SEMIEMPIRIS AUSTIN MODEL 1 (AM1) ABSTRAK

PENGEMBANGAN SISTEM PENGUKUR KARAKTERISTIK I-V SEL SURYA DALAM KEADAAN PENYINARAN DAN TANPA PENYINARAN

PENGARUH JARAK LENSA KONVEKS TERHADAP DAYA KELUARAN PANEL TENAGA SURYA TUGAS AKHIR

Solar Energy Conversion Technologies

SEMINAR NASIONAL BASIC SCIENCE II

Transkripsi:

Hak cipta dilindungi Undang-Undang Cetakan I, Agustus 2014 Diterbitkan oleh: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pattimura ISBN: 978-602-97552-1-2 Deskripsi halaman sampul : Gambar yang ada pada cover adalah kumpulan benda-benda langit dengan berbagai fenomena

KOMPUTASI TAHAP AWAL PENGEMBANGAN MATERIAL AKTIF SEL SURYA ORGANIK Yusthinus Thobias Male Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuna Alam, Universitas Pattimura Jl. Ir. M. Putuhena, Kampus Unpatti Poka, Ambon 97233 E-mail: yusmale@fmipa.unpatti.ac.id ABSTRAK Material aktif pada sel surya organik mengandung polimer molekul organik dengan elektron π (phi) terkonyugasi yang bersifat sebagai gugus kromofor serta mengandung pasangan donor dan akseptor elektron. Salah satu molekul donor yang telah dilaporkan sintesisnya adalah molekul dengan kerangka dasar poli(2,7-dihidroindeno[2,1-a]indene (PININE), dengan turunan PININE-DTBT, PININE-DHTBT dan PININE-DHOTBT. Belum ada penjelasan mengenai pengaruh substituen terhadap sifat elektroniknya. Metode komputasi digunakan untuk mempelajari pengaruh tersebut. Model komputasi yang digunakan adalah B3LYP/6-31G(d). Penelitian ini menunjukkan bahwa substituen pendorong elektron menurunkan energi total system dibandingkan senyawa tanpa substituen. Diperlukan komputer dengan kemampuan tinggi untuk menyelesaikan perhitungan yang melibatkan molekul besar. Kata kunci : Sel surya organik, polimer terkonyugasi, PININE, substituen, komputasi PENDAHULAN Indonesia yang dilewati oleh garis khatulistiwa dan menerima panas matahari yang lebih banyak daripada negara lain, mempunyai potensi yang sangat besar untuk mengembangkan pembangkit listrik tenaga surya sebagai alternatif energi terbarukan pengganti bahan bakar fosil yang bersih, tidak berpolusi, aman dan persediaannya tidak terbatas. Perkembangan yang pesat dari industri sel surya (solar cell) yang telah menyentuh level 1000 MW sejak tahun 1994 membuat banyak kalangan semakin melirik sumber energi masa depan yang sangat menjanjikan ini. Saat ini dikenal tiga jenis/tipe sel surya yaitu; tipe silikon wafer kristal tunggal dan polikristal, tipe lapis tipis (thin film) serta sel surya tipe organik (West, 2003). Sel surya tipe silikon wafer kristal tunggal menghasilkan efisiensi yang sangat tinggi (sampai 20%) tetapi masalah terbesar yang dihadapi dalam pengembangan produksi massal adalah harga yang sangat tinggi sehingga membuat panel sel surya yang dihasilkan menjadi tidak efisien sebagai sumber energi alternatif. Untuk menghasilkan sel surya yang lebih ekonomis, dibuat sel surya berbasis silikon wafer poli kristal. Sel surya tipe ini memiliki P R OSIDING 203

harga pembuatan yang lebih murah meskipun tingkat efisiensinya lebih rendah jika dibandingkan dengan silikon kristal tunggal. Generasi kedua sel surya adalah tipe lapis tipis (thin film). Ide pembuatan sel surya tipe ini adalah pengurangan biaya produksi karena hanya menggunakan kurang dari 1% dari bahan baku silikon jika dibandingkan tipe pertama (silikon wafer). Efisiensi tertinggi saat ini yang bisa dihasilkan oleh jenis solar sel lapisan tipis ini adalah sebesar 19,5% yang berasal dari solar sel Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) [Brabec dkk., 2003]. Saat ini 84% pangsa pasar masih didominasi sel surya tipe silikon wafer. Pada taraf aplikasi, sel surya yang ada masih memiliki kelemahan karena sukar ditangani, harga yang masih mahal serta proses instalasi yang rumit. Produksi dari sel surya anorganik berbasis silikon masih membutuhkan temperatur dan kondisi vakum yang tinggi yang berakibat tingginya biaya produksi (Petritsch, 2000). Berbagai riset diupayakan agar harga sel surya menjadi lebih murah dan fleksibel menghasilkan sel surya generasi ketiga yaitu sel surya polimer atau disebut Sel Surya Organik (SSO). Material organik pada SSO mengandung polimer dengan elektron π (phi) terkonyugasi yang bersifat sebagai gugus kromofor serta mengandung pasangan donor dan akseptor elektron. SSO memiliki keunggulan dibanding sel surya berbasis silikon karena biaya fabrikasi yang rendah, ringan serta fleksibel tetapi aplikasinya masih menemui kendala karena efisiensinya baru mencapai 5% PCE (power conversion energy). Dalam prakteknya, molekul donor sebagai penyerap foton, misalnya poli(3- heksiltiofene-p3ht) dan molekul akseptor, misalnya [6,6]-fenil C61-asam butrat metil ester (PCBM) direkatkan bersama (blended). Gambar 1 menyajikan struktur molekul P3HT dan PCBM. Gambar 1. Struktur polimer P3HT (a) dan molekul akseptor PCBM (b) Tiga parameter utama yang menentukan efisensi atau tingkat konversi energi matahari menjadi energi listrik adalah; arus pendek sirkuit (J sc ), tegangan sirkuit terbuka (V oc ) dan faktor pengisian (FF) (Niggemann dkk., 2008). Karena SSO mengandung polimer donor dan akseptor PCBM, V oc adalah gambaran perbedaan (gap) energi antara HOMO (highest occupied molecular orbital) dari donor dan LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) dari akseptor (Yun Zhao dkk., 2008). Penelitian laboratorium untuk mensintesis polimer terkonyugasi diarahkan untuk menghasilkan kopolimer yang mengandung pengulangan satuan donor-akseptor (D-A) dalam satu molekul sehingga delokalisasi intermolekul lebih 204 P R OSIDING

efektif. Di samping kopolimer P3HT yang telah dikenal, kopolimer yang telah dihasilkan antara lain; 4,7-di-2-tienil-2,1,3-benzotiodiazol (DTBT yang dikombinasikan dengan akseptor fluorene, 2,7-carbazol dan 4,4-dialkil-4H-siklopental[2,1-b:3,4-b ]ditiofen-2,6-dil (Shinuk Cho dkk., 2008). Polimer terkonyugasi yang akan diteliti adalah poli(2,7-dihidroindeno[2,1-a]indeneco-4,7-di-2-tienil-2,1,3-benzotiodiazol (PININE-DTBT), poli(2,7-dihidroindeno[2,1- a]indene-co-4,7-bis(4-heksil-2-tienil)-2,1,3-benzo-tiodiazol (PININE-DHTBT) dan poli(2,7- dihidroindeno[2,1-a]indene-co-4,7-bis(3-heksiloksi-2-tienil)-2,1,3-benzotiodiazol (PININE- DHOTBT) (Gambar 2), dengan molekul akseptor elektron yang diteliti adalah PCBM (Gambar 2). Ketiga jenis polimer ini telah disintesis dan diuji sifatnya tetapi belum diperoleh penjelasan kuantitatif mengenai pengaruh subtituen terhadap perbedaan energi HOMO- LUMO dibandingkan senyawa tanpa substituen (Shinuk Chao dkk. (2008). Gambar 2. Struktur polimer PININE-DTBT, PININE-DHTBT dan PININE-DHOTBT. Salah satu parameter yang menentukan efisensi atau tingkat konversi energi matahari menjadi energi listrik adalah tegangan sirkuit terbuka. Untuk SSO, V oc adalah gambaran perbedaan (gap) energi antara HOMO (highest occupied molecular orbital) dari donor dan LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) dari akseptor. Metode sintesis yang digunakan untuk menghasilakan material polimer terkonyugasi umumnya bersifat coba-coba (trial and error) sehingga banyak senyawa kopolimer yang baru justru ditemukan secara tidak sengaja (serendipity). Hal ini terjadi karena metode eksperimen tidak dapat meramalkan sifat senyawa yang belum disintesis. Untuk meramalkan sifat suatu senyawa terkonyugasi, teori ikatan kimia tidak dapat memprediksi perbedaan energi HOMO-LUMO dari senyawa yang belum disintesis. Kimia komputasi berbasis struktur teori elektron sangat bermanfaat dalam pengujian metode dan peramalan reaksi serta sifat molekul atau sistem kimia yang dikaji langsung dapat dibandingkan dengan hasil eksperimen. Kimia komputasi sangat bermanfaat dalam pengujian metode dan peramalan reaksi serta sifat molekul atau sistem kimia yang dikaji langsung dapat dibandingkan dengan hasil eksperimen (Cramer, 2004). Karena melibatkan distribusi elektron, metode komputasi yang digunakan pada penelitian ini adalah ab inito yaitu Hartre- Fock (HF). P R OSIDING 205

METODE PENELITIAN Perangkat penelitian yang digunakan untuk melakukan studi komputasi terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras berupa empat buah komputer dengan spesifikasi prosesor Xeon 3.0 GHz dan Double Data Random Access Memory (DDRAM) 2 GHz. Keempat komputer digabungkan membentuk klaster (cluster) untuk mendapatkan sistem komputer dengan kinerja tinggi. Dalam penelitian ini digunakan sistem operasi berbasis Linux, yaitu Linux Mandriva 2010.1. Untuk perangkat lunak, digunakan GAMESS- US, Molden 4.7, wxmacmolplt dan GaussSum-2.1.4. GAMESS-US digunakan untuk melakukan semua perhitungan komputasi molekul seperti optimasi geometri, perhitungan frekuensi, perhitungan energi keadaan dasar, keadaan tereksitasi dan pengaruh pelarut. Molden 4.7 dan wxmacmolplt digunakan untuk membuat koordinat awal struktur molekul serta melihat keluaran (viewer) sedangkan GaussSum-2.1.4 digunakan untuk melihat spektrum IR hasil perhitungan. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh substituen terhadap parameter geometri molekul Optimasi geometri dilakukan untuk mengetahui pengaruh substituen terhadap parameter geometri molekul; Jarak ikatan antar-atom (Å), sudut ikatan ( ) dan sudut dihedral ( ). Sistem penomoran kerangka dasar molekul PININE serta hasil optimasinya ditunjukkan pada Gambar 3. Gambar 3. (Kiri) struktur dasar polimer terkonyugasi PININE; (Kanan) hasil optimasi Optimasi dilakukan hingga struktur tersebut konvergen yang menandakan bahwa perhitungan telah selesai dan struktur tersebut telah mencapai konformasi yang paling stabil. Hasil perhitungan disajikan pada Tabel 1. 206 P R OSIDING

Sudut dihedral ( ) Sudut ikatan ( ) Panjang ikatan (Å) Seminar Nasional Basic Science VI F-MIPA UNPATTI Tabel 1. Pengaruh substituen terhadap panjang ikatan, sudut ikatan, dan sudut dihedral Parameter Geometri Molekul PININE DTBT DHTBT DHOTBT r 3-7 1,51 1,53 1,53 1,53 r 8-7 1,49 1,51 1,51 1,51 r 9-12 1,49 1,51 1,51 1,51 r 11-12 1,51 1,53 1,53 1,53 r 17-21 1,41 1,41 1,41 1,39 r 19-20 1,41 1,41 1,40 1,40 r 31-35 1,40 1,40 1,39 1,39 r 33-34 1,39 1,39 1,39 1,38 < 4 3 7 110,25 110,54 110,58 110,58 < 9 8 7 110,42 110,89 110,97 110,89 < 8 9 12 110,40 110,99 110,99 110,95 < 12 11 10 110,02 110,47 110,38 110,47 < 21 17 15 126,51 127,18 131,84 126,88 < 20 19 22 128,83 129,33 129,06 126,97 < 25 31 35 129,32 129,47 129,22 128,09 < 32 33 34 111,80 111,83 112,04 112,18 D 7 3 4 5-179,93-179,08-179,82-179,52 D 7 8 9 12 179,86 171,93 172,55 170,63 D 10 8 9 12-0,11-3,08-2,31-3,28 D 12 11 10 8 0,01 1,53 2,95 1,04 D 21 17 15 14 0,20 3,00 10,24-9,69 D 20 19 22 23 0,22-2,87-2,48 90,53 Pada Tabel 1, terlihat bahwa selisih panjang ikatan antara molekul dasar dan molekul tersubstitusi untuk r 3-7 dan r 8-7 atau r 9-12 dan r 11-12 memiliki selisih nilai yang lebih besar, karena pada molekul DTBT, DHTBT, dan DHOTBT terjadi pemanjangan ikatan 0,02 Å akibat efek sterik substituen 2-Etil heksil. Untuk sudut ikatan, ketiga substituen tidak memperlihatkan perbedaan yang signifikan sedangkan untuk sudut dihedral, substitusi gugus alkil dan alkoksi pada molekul DHTBT dan DHOTBT memberikan pengaruh yang cukup signifikan. Pengaruh substituen terhadap energi elektronik (E el ) Perhitungan dilakukan untuk mengetahui pengaruh substituen terhadap energi elektronik (E el ) molekul donor (PININE-DTBT, PININE-DHTBT dan PININE-DHOTBT) dan molekul akseptor (PCBM), yang hasilnya disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Energi elektronik (kj mol -1 ) molekul donor dan akseptor. Polimer Terkonyugasi E el PININE-DTBT -1422,08 PININE-DHTBT -1835,81 PININE-DHOTBT -1935,84 P R OSIDING 207

Pada Tabel 2, terlihat bahwa energi total dari molekul DHOTBT lebih rendah. Dapat dikatakan bahwa substituen yang meruah (bulk) serta bersifat pendorong elektron menyebabkan delokalisasi elektron dalam sistem cincin PININE semakin efektif sehingga energi sistem menurun atau molekul lebih stabil. Untuk mengetahui pengaruh substituen terhadap muatan atom, selisih energi HOMO-LUMO serta spektrum IR dan UV-Vis, dibutuhkan klaster komputer dengan performa yang lebih baik. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Perhitungan komputasi tahap awal telah berhasil dilakukan untuk mengetahui pengaruh substituen terhadap struktur molekul polimer terkonyugasi turunan PININE. 2. Substituen yang meruah (bulk) serta bersifat pendorong elektron menyebabkan delokalisasi elektron dalam sistem cincin PININE semakin efektif sehingga energi sistem menurun sehingga molekul lebih stabil 3. Metode komputasi sangat bermanfaat untuk mengetahui pengaruh struktur terhadap sifat elektronik suatu molekul. Saran Diperlukan klaster komputer dengan kemampuan lebih baik (high performance computing system) untuk melakukan perhitungan dengan molekul besar. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Rektor Universitas Pattimura yang telah membiaya penelitian ini melalui DIPA Universitas Pattimura melalui skim Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi No.07.3/UN13.2/SPK-PJ-HUPT/2013 tanggal 22 Juli 2013. DAFTAR PUSTAKA Brabec, C. J., Sariciftci, N.S., Hummelen, J.C., dan Gregg, B.A.(2003): J. Phys. Chem.B 107, 4688. Cramer, 2004, Essentials of Computational Chemistry: Theory and Models, Edisi kedua, John Wiley and Sons, Chichester. Niggemann, M., Riede, M., Gombert, A., dan Leo, K. (2008): Phys. Stat. Sol. (a) 205, No.12, 2862-2874. Petritsch, K., 2000, Organic Solar Cell Architectures, Cambridge and Graz University, Austria Shinuk Cho, Jung Hwa Seo, Sun Hee Kim, Suhee Song, Youngeup Jin, Kwang Lee, Hongsuk Suh dan Heeger, A.J. (2008): Applied Physics Letters, 93, 263301. Yun Zhao, Zhiyuan Xie, Yao Qu, Yanhou Geng and Lixiang Wang (2008): Synthetic Metals, 158, 908-911. West, K., 2003. Solar Cell Beyond Silicon.Riso International Energy Confrence. 208 P R OSIDING