PEMBUATAN SEL SURYA HYBRID p-n HETEROJUNCTION CADMIUM SULFIDE DAN CAMPURAN POLY(3-HEXYLTHIOPHENE)/KITOSAN SYAFWA OKTAWANDI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012
i ABSTRAK SYAFWA OKTAWANDI. Pembuatan Sel Surya Hybrid p-n Heterojunction Cadmium Sulfide dan Campuran Poly(3-Hexylthiophene)/Kitosan. Dibimbing oleh: Dr. AKHIRUDDIN MADDU dan Dr. AGUS KARTONO. Dalam penelitian ini disebut sel surya persambungan organik-anorganik hybrid menggunakan lapisan Cadmium Sulfide (CdS) sebagai lapisan anorganik dan lapisan Poly(3-hexylthiophene) (P3HT) sebagai lapisan organik. Struktur sel surya yang dibuat terdiri dari susunan lapisan ITO/CdS/P3HT-Kitosan. Lapisan CdS ditumbuhkan dipermukaan substrat kaca indium tin oxide (ITO) dengan metode chemical bath deposition (CBD) di ikuti lapisan polimer di atas lapisan CdS. Polimer yang digunakan merupakan campuran antara P3HT yang merupakan polimer konduktif dengan kitosan. Penambahan kitosan diharapkan dapat menambah pembawa muatan mayoritas P3HT yaitu muatan positif. Masing-masing lapisan dikarakterisasi sebelum dibuat sel surya. Hasil karakterisasi optik dan XRD menunjukkan bahwa CdS telah terbentuk di permukaan kaca berlapis ITO pada celah energi sebesar 2,42 ev dan 2,39 ev untuk masing-masing sampel tanpa pemanasan dan dengan pemanasan pada suhu 200 o C. Dapat dilihat bahwa pengaruh suhu annealing mengakibatkan celah energi menjadi lebih kecil dan kristalinitas bahan semakin meningkat. Berdasarkan kurva arus-tegangan (I-V), diperoleh bahwa kemampuan mengkonversi energi matahari sampel CdS pada suhu 200 o C lebih baik dibandingkan dengan sampel CdS tanpa pemanasan (no annealing). Kata kunci: sel surya, CdS, annealing, arus-tegangan, P3HT-Kitosan. i
ii PEMBUATAN SEL SURYA HYBRID p-n HETEROJUNCTION CADMIUM SULFIDE DAN CAMPURAN POLY(3-HEXYLTHIOPHENE)/KITOSAN SYAFWA OKTAWANDI Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Fisika DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012 ii
iii Judul : Pembuatan Sel Surya Hybrid p-n Heterojunction Cadmium Sulfide dan Campuran Poly(3-Hexylthiophene)/Kitosan Nama : Syafwa Oktawandi NRP : G74063503 Disetujui Pembimbing I Pembimbing II Dr. Akhiruddin Maddu NIP. 196609071988021006 Dr. Agus Kartono NIP.197004211999031002 Diketahui Ketua Departemen Fisika Dr. Akhiruddin Maddu NIP. 196609071988021006 Tanggal Lulus: iii
iv KATA PENGANTAR Alhamdulillahirrabbil alamin. Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala izin, rahmat, kekuatan dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pembuatan Sel Surya p-n Hybrid Heterojunction Cadmium Sulfide dan Campuran Poly(3- Hexylthiophene)/Kitosan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si) pada Departemen Fisika. Penulis memahami bahwa skripsi ini jauh dari sempurna, namun penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penyelesaian penulisan skripsi ini, yaitu kepada : 1. Bapak Dr. Akhiruddin Maddu dan Bapak Dr. Agus Kartono, selaku Dosen pembimbing yang telah membimbing, mengarahkan dan senantiasa memberikan motivasi sehingga tersusunnya skripsi ini. 2. Keluarga (papa, mama, dan kakak-kakak) terima kasih atas segala limpahan kasih sayang dan do a yang senantiasa diberikan. 3. Bapak Hanedi Darmasetiawan dan Bapak R. Tony Ibnu Sumaryada M.Si Phd selaku Dosen penguji atas saran dan masukannya. 4. Staf dan laboran Departemen Fisika IPB atas semua bantuan dan kerjasamanya. 5. Tim penelitian (mba yani, pandu, husein dan gesang) yang sama-sama merasakan suka duka saat penelitian dan saling memotivasi satu sama lain. 6. Teman-teman seperjuangan selama di IPB (puti, rara, pandu dan rangga ) atas segala bantuan, semangat, kebersamaan yang indah dan tak terlupakan. 7. Teman-teman satu kontrakan (dheo, peky, ool, beny, dahen, anggi) dan adik-adik OMDA Minang ( khusunya yaya, meizi, ria, yane dan dhiska) yang selalu menghadirkan tawa dan semangat. 8. Teman-teman fisika 43 terima kasih untuk segala bantuan, kerjasama, semangat, dan kebersamaan. 9. Rekan-rekan fisika 42, 44 dan 45 Penulis menyadari akan keterbatasan yang dimiliki. Oleh karena itu, segala kritik dan saran sangat dibutuhkan untuk mencapai hasil yang lebih baik. Bogor, 5 Juni 2011 Syafwa Oktawandi iv
v RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kabupaten Padang-Pariaman pada tanggal 19 Oktober 1987 dari Bapak Zaiyanis Nazir dan Ibu Nurhasni. Penulis mengikuti pendidikan pada tahun 1994 di SDN 23 Kp. Guci, tahun 2000 di SMPN 3 Pakandangan, tahun 2003 di SMAN 1 Enam Lingkung Kabupaten Padang-Pariaman. Pada tahun 2006 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI. Selama mengikuti pendidikan di IPB, penulis aktif di Organisasi Mahasiswa Daerah (OMDA) Minang sebagai pengurus pada tahun 2007-2008, anggota Keilmuan HIMAFI periode 2007-2008, panitia Pesta Sains 2008, dan panitia Masa Perkenalan Departemen (MPD) tahun 2008 dan 2009. Selain itu penulis juga mengajar sebagai asisten praktikum fisika dasar untuk mahasiswa TPB selama dua tahun, dan asisten praktikum Eksperimen Fisika 2 semester genap tahun 2009. v