JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2013) X 1

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

STUDI AWAL FABRIKASI DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) DENGAN EKSTRAKSI DAUN BAYAM SEBAGAI DYE SENSITIZER DENGAN VARIASI JARAK SUMBER CAHAYA PADA DSSC

Logo SEMINAR TUGAS AKHIR. Ana Thoyyibatun Nasukhah Pembimbing : Drs. Gontjang Prajitno, M.Si

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

Studi Eksperimental Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Performa DSSC (Dye Sensitized Solar Cell) dengan Ekstrak Buah dan Sayur sebagai Dye Sensitizer

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

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

SEL SURYA FOTOELEKTROKIMIA DENGAN MENGGUNAKAN NANOPARTIKEL PLATINUM SEBAGAI ELEKTRODA COUNTER GROWTH

VARIASI KECEPATAN PUTAR DAN WAKTU PEMUTARAN SPIN COATING

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

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

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

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

STUDI AWAL FABRIKASI DYE SENSITIZED SOLAR CELL

PERFORMA SEL SURYA TERSENSITASI ZAT PEWARNA (DSSC) BERBASIS ZnO DENGAN VARIASI TINGKAT PENGISIAN DAN BESAR KRISTALIT TiO 2 SKRIPSI

FABRIKASI SEL SURYA PEWARNA TERSENSITISASI (SSPT) DENGAN MEMANFAATKAN EKSTRAK ANTOSIANIN UBI JALAR UNGU (Ipomoea batatas L)

SEL SURYA BERBASIS TITANIA SEBAGAI SUMBER ENERGI LISTRIK ALTERNATIF

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

PEMBUATAN PROTOTIPE DYE SENSITIZED SOLAR CELL(DSSC) DENGAN MEMANFAATKAN EKSTRAK ANTOSIANIN STRAWBERRY

LAPORAN AKHIR PENELITIAN UNGGULAN PERGURUAN TINGGI

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Tahapan penelitian ini secara garis besar ditunjukkan oleh Gambar 3.1. Preparasi sampel. Pembuatan pasta ZnO dan TiO2

EKSTRAK KULIT BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana L.) SEBAGAI DYE SENSITISER ALAMI PADA DYE SENSITIZED SOLAR CELL

Pengaruh Penggunaan Elektrolit Gel Terhadap Arus dan Tegangan DSSC Prototipe DSSC Ekstrak Kulit Manggis (Garcinia Mangostana L

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

BAB III METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Pembuatan Prototipe Dari Dye Sentized Solar Cell (DSSC) Yang Menggunakan Antosianin Daun Miana/Iler ( Coleus Scutellariodes

BAB II DASAR TEORI 2.1 PHOTOVOLTAIC Efek Photovoltaic

PEMANFAATAN EKSTRAK ANTOSIANIN KOL MERAH (Brassica oleracea var) SEBAGAI DYE SENSITIZED DALAM PEMBUATAN PROTOTIPE SOLAR CELL(DSSC)

4 FABRIKASI DAN KARAKTERISASI SEL SURYA HIBRID ZnO-KLOROFIL

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Mariya Al Qibriya, 2013

KAREKTARISASI FABRIKASI DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSCC) PADA TiO 2 FASE ANATASE DAN RUTILE

PENGARUH VARIASI KONSENTRASI KLOROFIL TERHADAP DAYA KELUARAN DYE-SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)

Karakterisasi Ekstrak Antosianin Ubi Jalar Ungu (Ipomoea batatas L) sebagai Fotosensitiser pada Sel Surya Pewarna Tersensitisasi

DYE - SENSITIZED SOLAR CELLS (DSSC) MENGGUNAKAN PEWARNA ALAMI DARI EKSTRAK KOL MERAH DAN COUNTER ELECTRODE BERBASIS KOMPOSIT TiO2-GRAFIT

Pengaruh Konsentrasi Ruthenium (N719) sebagai Fotosensitizer dalam Dye-Sensitized Solar Cells (DSSC) Transparan

commit to user BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PERKEMBANGAN SEL SURYA

JURNAL SAINS DAN SENI ITS Vol. 4, No.1, (2015) ( X Print)

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

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

SKRIPSI DELOVITA GINTING

PENGARUH WAKTU SPIN COATING TERHADAP STRUKTUR DAN SIFAT LISTRIK SEL SURYA PEWARNA TERSENSITASI SKRIPSI

PENGARUH LAMA PERENDAMAN TERHADAP EFISIENSI SEL SURYA TERSENSITISASI DYE DARI TINTA SOTONG DAN EKSTRAK TEH HITAM

PEMANFAATAN EKSTRAK ANTOSIANIN KELOPAK BUNGA ROSELLA (Hibiscus Sabdariffa) SEBAGAI SENSITIZER DALAM PEMBUATAN DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Sel surya generasi pertama berbahan semikonduktor slikon (Si) yang

Sintesis dan Karakterisasi Dye Sensitized Solar Cells (DSSC) dengan Sensitizer Antosianin dari Bunga Rosella

SINTESIS DAN KARAKTERISASI DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) DENGAN SENSITIZER ANTOSIANIN DARI BUNGA ROSELLA (HIBISCUS SABDARIFFA)

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 2, No.1, (2013) ( X Print) B-15

J. Sains Dasar (1) 1-7

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Fabriksi Dye Sensitized Solar Cells(DSSC)Mengunakan Ekstraksi Bahan-bahan Organik Alam Celosia Argentums dan Lagerstromia sp

DAFTAR ISI. Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran

Pengujian dan Analisis Performansi Dye-sensitized Solar Cell (DSSC) terhadap Cahaya

PREPARASI DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) MENGGUNAKAN EKSTRAK ANTOSIANIN UBI JALAR UNGU (Ipomoea batatas L.)

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH PEMBERIAN SPACE

Sel Surya Berbasis Titania dengan Penyisipan Logam Cu pada Lapisan Titania

MODUL 7 FUEL CELL DAN SEL SURYA

UJI BEDA KESTABILAN TEGANGAN DAN ARUS ANTARA DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) YANG MENGGUNAKAN COUNTER ELECTRODE JELAGA LILIN DAN GRAFIT PENSIL

HASIL DAN PEMBAHASAN. Gambar 11. Rangkaian pengukuran karakterisasi I-V.

Homogenitas Ketebalan, Konduktivitas Listrik dan Band Gap Lapisan Tipis a-si:h tipe-p dan tipe-p Doping Delta yang dideposisi dengan Sistem PECVD

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem Vol. 3 No. 3, Oktober 2015,

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN. karakterisasi luas permukaan fotokatalis menggunakan SAA (Surface Area

Mekanisme Pembentukan Lapisan ZnO

PERFORMANSI SEL SURYA YANG DIHASILKAN THE EFFECT OF INSERTION OF IRON METALSON TITANIA ACTIVE LAYERTO THE MORPHOLOGICAL STURCTURE AND RESISTANCE OF

KESTABILAN SEL SURYA DENGAN FOTOSENSITIZER EKSTRAK ZAT WARNA KULIT JENGKOL (Pithecellobium lobatum Benth.)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Treatment Combination Menggunakan Double Layer,Kompresi,Ultrasonik DSSC

BAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang Kebutuhan akan energi semakin berkembang seiring dengan

Pengaruh ph Larutan Antosianin Strawberry dalam Prototipe Dye Sensitized Solar Cell (DSSC)

PREPARASI DYE SENSITIZED SOLAR CEL MENGGUNAKAN EKSTRAK ANTOSIANIN KULIT BUAH MANGGIS (Garcinia Mangostana L)

Hari Gambar 17. Kurva pertumbuhan Spirulina fusiformis

III. METODE PENELITIAN

KARAKTERISASI TiO 2 (CuO) YANG DIBUAT DENGAN METODA KEADAAN PADAT (SOLID STATE REACTION) SEBAGAI SENSOR CO 2

LAMPIRAN. Universitas Sumatera Utara

Pengaruh Ketebalan Elektroda Kerja TiO 2 Transparan terhadap Kinerja Dye sensitized Solar Cell (DSSC) sebagai Aplikasi Solar Window

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. A. Metode Penelitian

Peranan Elektrolit Pada Performa Sel Surya Pewarna Tersensitisasi (SSPT)

Solar Energy Conversion Technologies

BAB I PENDAHULUAN I.1

PENGARUH PENYISIPAN TEMBAGA Cu MENGGUNAKAN METODE PULSE PLATING PADA SEL SURYA TiO 2

PENGAWETAN KLOROFIL DAUN KATUK SEBAGAI ZAT PEWARNA UNTUK BAHAN DSSC (DYE SENSITIZED SOLAR CELL) DENGAN MENGGUNAKAN FREEZE DRYING ABSTRAK

Preparasi Lapisan Tipis ZnO Dengan Metode Elektrodeposisi Untuk Aplikasi Solar Cell

Wilda Zakiah 1), Amun Amri 2), Ahmad Fadli 2) 1) Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia 2) Dosen JurusanTeknik Kimia

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Untuk mendapatkan jawaban dari permasalahan penelitian ini maka dipilih

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB III METODE PELAKSANAAN. Metode penelitian yang dilakukan menggunakan eksperimen murni yang

Gravitasi Vol. 15 No. 1 ISSN:

BAB III METODOLOGI PELAKSANAAN

Karakterisasi XRD. Pengukuran

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Jurnal Sains dan Matematika Vol. 19 (4): (2011)

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

Transkripsi:

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2013) 2301-928X 1 Pembuatan Dan Karakterisasi Prototipe Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Menggunakan Ekstraksi Kulit Buah Manggis Sebagai Dye Sensitizer Dengan Metode Doctor Blade Zamrani R.A., dan Gontjang Prajitno Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: zamrani@physics.its.ac.id gontjang@physics.its.ac.id Abstrak Telah dilakukan penelitian Tugas Akhir yang berjudul Pembuatan dan Karakterisasi Prototipe Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Menggunakan Ekstraksi Kulit Buah Manggis Sebagai Dye Sensitizer dengan variasi komposisi penyusun elektrolit 3 gram KI dan 3 ml Iodine, 3 gram KI dan 6 ml Iodine, 6 gram KI dan 3 ml Iodine, dan 9 gram KI dan 3 ml Iodine. Selain itu diberikan juga variasi pada suhu sintering pada lapisan TiO 2 sebesar 300 C dan 400 C. DSSC ini dianalisa dengan menggunakan sumbar cahaya lampu halogen. Penelitan ini juga dilakukan karakterisasi pada dye kulit buah manggis dengan menggunakan alat spektrofotometer UV-Vis. Hasil penelitian Tugas Akhir ini adalah dapat dibuatnya prototipe DSSC yang dapat menghasilkan arus dan tegangan, hasil karakterisasi dye kulit buah manggis dengan menggunakan alat spektrofotometer UV-Vis, dan didapatkan nilai tegangan dan arus lebih besar pada DSSC yang diberi suhu sintering pada lapisan TiO 2 400 C dibanding yang menggunakan suhu 300 C. Kata Kunci: Dye-sensitized solar cell (DSSC), Sel Surya, antosianin E I. PENDAHULUAN nergi adalah salah satu tantangan yang kita hadapi pada abad 21 ini. Berdasarkan survey yang dilakukan oleh Professor Ricards Smalley dari Rice University mengenai masalah terbesar yang akan dihadapi manusia untuk 50 tahun mendatang, ternyata energi menduduki peringkat pertama. Cadangan sumber energi fosil di seluruh dunia terhitung sejak 2002 yaitu 40 tahun untuk minyak, 60 tahun untuk gas alam, dan 200 tahun untuk batu bara. Dengan keadaan semakin menipisnya sumber energi fosil tersebut, di dunia sekarang ini terjadi pergeseran dari penggunaan sumber energi tak terbahurui menuju sumber energi yang terbahurui. Dari sekian banyak sumber energi terbahurui seperti angin, biomass dan hydro power, penggunaan energi melalui solar cell / sel surya merupakan alternatif yang paling potensial. Hal ini dikarenakan jumlah energi matahari yang sampai ke bumi sangat besar, sekitar 700 Megawatt setiap menitnya. Bila dikalkulasikan, jumlah ini 10.000 kali lebih besar dari total konsumsi energi dunia. Sel surya bekerja menggunakan energi matahari dengan mengkonversi secara langsung radiasi matahari menjadi listrik. Sel surya yang banyak digunakan sekarang ini adalah Sel surya berbasis teknologi silikon yang merupakan hasil dari perkembangan pesat teknologi semikonduktor elektronik. Walaupun sel surya sekarang didominasi oleh bahan silikon, namun mahalnya biaya produksi silikon membuat biaya konsumsinya lebih mahal daripada sumber energi fosil. Selain itu kekurangan dari solar cell silikon adalah penggunaan bahan kimia berbahaya pada proses fabrikasinya. Tetapi seiring dengan perkembangan nanoteknologi, dominasi tersebut bertahap mulai tergantikan dengan hadirnya sel surya generasi terbaru, yaitu dye-sensitized solar cell (DSSC). DSSC merupakan salah satu kandidat potensial sel surya generasi mendatang, hal ini dikarenakan tidak memerlukan material dengan kemurnian tinggi sehingga biaya proses produksinya yang relatif rendah. Berbeda dengan sel surya konvensional dimana semua proses melibatkan material silicon itu sendiri, pada DSSC absorbsi cahaya dan separasi muatan listrik terjadi pada proses yang terpisah. Absorbsi cahaya dilakukan oleh molekul dye dan separasi muatan oleh inorganik semikonduktor nanokristal yang mempunyai bandgap lebar. Sel surya bekerja menggunakan energi matahari dengan mengkonversi secara langsung radiasi matahari menjadi listrik. Sel surya yang banyak digunakan sekarang ini adalah Sel surya berbasis teknologi silikon yang merupakan hasil dari perkembangan pesat teknologi semikonduktor elektronik. Walaupun sel surya sekarang didominasi oleh bahan silikon, namun mahalnya biaya produksi silikon membuat biaya konsumsinya lebih mahal daripada sumber energi fosil. Selain itu kekurangan dari solar cell silikon adalah penggunaan bahan kimia berbahaya pada proses fabrikasinya. Tetapi seiring dengan perkembangan nanoteknologi, dominasi tersebut bertahap mulai tergantikan dengan hadirnya sel surya generasi terbaru, yaitu dye-sensitized solar cell (DSSC). DSSC merupakan salah satu kandidat potensial sel surya generasi mendatang, hal ini dikarenakan tidak memerlukan material dengan kemurnian tinggi sehingga biaya proses produksinya yang relatif rendah. Berbeda dengan sel

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2013) 2301-928X 2 surya konvensional dimana semua proses melibatkan material silicon itu sendiri, pada DSSC absorbsi cahaya dan separasi muatan listrik terjadi pada proses yang terpisah. Absorbsi cahaya dilakukan oleh molekul dye dan separasi muatan oleh inorganik semikonduktor nanokristal yang mempunyai bandgap lebar. 2.1 Prinsip kerja sel surya II. Tinjauan Pustaka Cara kerja sel surya adalah dengan memanfaatkan teori cahaya sebagai partikel. Sebagaimana diketahui bahwa cahaya baik yang tampak maupun yang tidak tampak memiliki dua buah sifat yaitu dapat sebagai gelombang dan dapat sebagai partikel yang disebut dengan photon. Penemuan ini pertama kali diungkapkan oleh Einstein pada tahun 1905. Energi yang dipancarkan oleh sebuah cahaya dengan panjang gelombang λ dan frekuensi photon V. Energi solar atau radiasi cahaya terdiri dari biasan foton-foton yang memiliki tingkat energi yang berbeda-beda. Perbedaan tingkat energi dari foton cahaya inilah yang akan menentukan panjang gelombang dari spektrum cahaya. Ketika foton mengenai permukaan suatu sel PV, maka foton tersebut dapat dibiaskan, diserap, ataupun diteruskan menembus sel PV. Foton yang terserap oleh sel PV inilah yang akan memicu timbulnya energi listrik. Pada dasarnya mekanisme konversi energi cahaya terjadi akibat adanya perpindahan elektron bebas di dalam suatu atom. Konduktifitas elektron atau kemampuan transfer elektron dari suatu material terletak pada banyaknya elektron valensi dari suatu material. Sel surya pada umumnya menggunakan material semikonduktor sebagai penghasil elektron bebas. Material semikonduktor adalah suatu padatan (solid) dan seperti logam, konduktifitas elektriknya juga ditentukan oleh elektron valensinya. Namun, berbeda dengan logam yang konduktifitasnya menurun dengan kenaikan temperatur, material semikonduktor konduktifitasnya akan meningkat secara significant [1]. 2.2 Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dye Sensitized Solar Cell (DSSC), sejak pertama kali ditemukan oleh Professor Michael Gratzel pada tahun 1991, telah menjadi salah satu topik penelitian yang dilakukan intensif oleh peneliti di seluruh dunia. DSSC bahan disebut juga terobosan pertama dalam teknologi sel surya sejak sel surya silikon. Berbeda dengan sel surya konvensional, DSSC adalah sel surya fotoelektrokimia sehingga menggunakan elektrolit sebagai medium transport muatan. Selain elektrolit, DSSC terbagi menjadi beberapa bagian yang terdiri dari nanopori TiO2, molekul dye yang teradsorpsi di permukaan TiO2, dan katalis yang semuanya dideposisi diantara dua kaca konduktif. Pada bagian atas dan alas sel surya merupakan glass yang umumnya sudah dilapisi oleh TCO (Transparent Conducting Oxide) biasanya SnO2, yang berfungsi sebagai elektroda dan counter-elektroda. Pada TCO counter-elektroda dilapisi katalis untuk mempercepat reaksi redoks dengan elektrolit. Pasangan redoks yang umumnya dipakai yaitu I - /I3 - (iodide/triiodide). Pada permukaan elektroda dilapisi oleh nanopori TiO 2 yang mana dye teradsorpsi di pori TiO 2. Dye yang umumnya digunakan yaitu jenis ruthenium complex. 2.3 Prinsip Kerja DSSC Skema kerja dari DSSC ditunjukkan pada Gambar 2.4. Pada dasarnya prinsip kerja dari DSSC merupakan reaksi dari transfer elektron. Proses pertama dimulai dengan terjadinya eksitasi elektron pada molekul dye akibat absorbsi foton. Elektron tereksitasi dari ground state (D) ke excited state (D*). D + e - D*...(2.1) Elektron dari excited state kemudian langsung terinjeksi menuju conduction band (ECB) titania sehingga molekul dye teroksidasi (D+). Dengan adanya donor elektron oleh elektrolit (I - ) maka molekul dye kembali ke keadaan awalnya (ground state) dan mencegah penangkapan kembali elektron oleh dye yang teroksidasi. 2D + 3e - I 3 - +2D...(2.2) Setelah mencapai elektroda TCO, elektron mengalir menuju counter-elektroda melalui rangkaian eksternal. Dengan adanya katalis pada counter-elektroda, elektron diterima oleh elektrolit sehingga hole yang terbentuk pada elektrolit (I 3 - ), akibat donor elektron pada proses sebelumnya, berekombinasi dengan elektron membentuk iodide (I - ). I 3 - + 2e - 3I -... (2.3) Iodide ini digunakan untuk mendonor elektron kepada dye yang teroksidasi, sehingga terbentuk suatu siklus transport elektron. Dengan siklus tersebut terjadi konversi langsung dari cahaya matahari menjadi listrik. Foton (sinar matahari) yang terabsorbsi oleh dye akan mengalami eksitasi elektron pada dye. Kejadian ini memberikan energi yang cukup kepada elektron untuk pindah menuju conduction band dari TiO 2. Akibatnya elektron mengalir menuju elektroda,rangkaian listrik sampai counter elektroda. Elektrolit membawa elektron-elektron kembali ke dye yang berasal dari counter elektroda (CE). Dye yang digunakan pada DSSC umumnya berupa dye sintetik Ruthenium kompleks. Ruthenium kompleks memiliki kemampuan berikatan baik dengan semikonduktor karena memiliki ikatan carboxylate. Ikatan tersebut memberikan efek elektron yang mengalir baik tanpa harus melakukan lompatan dan hambatan dalam proses pengalirannya. Pada permukaan elektroda dilapisi oleh nanokristal pori TiO 2 yang mana dye teradsorpsi di TiO 2. Jumlah pori yang lebih banyak dengan pengaturannya dalam struktur nano, memungkinkan dye yang teradsorpsi lebih banyak menghasilkan proses absorbsi cahaya yang lebih efisien [2]. III. METODOLOGI PENELITIAN Pembuatan DSSC ini dilakukan di Laboratorium Optik Jurusan Fisika FMIPA ITS Surabaya. Adapun langkahlangkah utama dalam penelitian ini adalah sebagai berikut

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2013) 2301-928X 3 1. Preparasi elektroda kerja yaitu dengan menggunakan substrat kaca ITO (Indium Tin Oxide) yang dideposisikan semikonduktor inorganik TiO 2 dengan teknik doctor-balde. 2. Preparasi larutan dye dari ekstrak kulit buah manggis sebagai dye sensitizer dan elektrolit. 3. Preparasi elektroda pembanding yaitu dengan mengguanakan substrat kaca ITO yang dideposisikan dengan lapisan karbon dari grafit. 3.1 Diagram Penelitian alkohol dan kaca ITO dimasukkan kedalam ultrasonic cleaner (gambar 3.2b). Ultrasonic cleaner diisi aquades sampai batas yang ditentukan alkohol dalam gelas kimia. Disetting waktu 60 menit, setelah itu dikeringkan dengan hair drayer. (a) Persiapan Pembersihan kaca ITO Pembuatan pasta TiO2 Pembuatan ekstrak kulit manggis Karakterisasi larutan dye dengan UV-Vis Pembuatan elektroda karbon Deposisi TiO2 pada kaca ITO Absorbsi dye ke lapisan TiO2 Penetesan elektrolit ke elektroda kerja Pembuatan sandwich DSSC (b) Gambar 3.2 (a) Kaca ITO 2 cm x 2 cm; (b) Ultrasonic cleaner 3.2.3 Pembuatan Pasta TiO2 Pasta TiO2 dibuat dari 6 gram bubuk TiO2, kemudian digerus, diayak, dan dimasukkan ke dalam gelas kimia. Ditambah 10 ml asam asetat dan di stirer selama 30 menit (gambar 3.3a). Ditambah 10 tetes Triton X-100 dan di stirling selama 30 menit. Pasta TiO 2 yang sudah terbentuk dimasukkan ke dalam botol tetes dan ditutup (gambar 3.3b). Pengujian DSSC Analisa data Gambar 3.1 Diagram alir penelitian 3.2 Prosedur Kerja 3.2.1 Persiapan Tahap persiapan ini meliputi persiapan dan pembersihan alat-alat untuk ekstraksi dan pembuatan pasta TiO2. Proses persiapan untuk ekstraksi dilakukan dengan pembersihan alat berupa mortar dan gelas kimia. Selain proses persiapan ekstraksi dan pembuatan pasta TiO2 dilakukan pula pembersihan kaca ITO sebagai pengujian sampel dengan ultrasonic cleaner (gambar 3.2b). Pembersihan kaca substrat agar kaca terbebas dari material-material yang tidak mampu dibersihkan dengan air saja. Kaca yang bersih mempengaruhi hasil pengujian dari sampel yang akan dilapiskan pada kaca substrat. Kemudian kaca yang sudah dibersihkan tersebut di uji resistansinya menggunakan mulitmeter. (a) (b) Gambar 3.3 (a) Pembuatan pasta TiO 2 ; (b) Pasta TiO 2 3.2.4 Deposisi Pasta TiO 2 Sisi konduktif dari kaca ITO ditentukan dengan cara diuji salah satu sisi kaca ITO (gambar 3.4a), kemudian dibuat batas pada kaca ITO untuk deposisi pasta TiO 2. Dibuat lapisan TiO 2 pada kaca dengan menggunakan metode doctor blade yaitu dengan bantuan batang pengaduk untuk meratakan pasta (gambar 3.4b),. Pasta TiO 2 yang sudah siap sebelumnya diletakkan diatas permukaan kaca ITO yang sudah disiapkan. Kemudian lapisan dikeringakan selama 5 menit dan disinterig diatas hot plate pada temperatur yang divariasi yaitu 300 C dan 400 C selama 15 menit. 3.2.2 Pembersihan Kaca ITO Kaca ITO dipotong menjadi ukuran 2 cm x 2 cm (gambar 3.2a) dan dimasukkan pada gelas kimia yang berisi alkohol 96 % sebanyak 200 ml. Gelas kimia yang berisi

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2013) 2301-928X 4 3.2.5 Pembuatan Bahan Dye Kulit bagian dalam manggis dipisah dan diambil, kemudian dihancurkan dengan menggunakan blender yang sebelumnya ditambahkan dengan aquades. Hasil blender disaring dengan menggunakan kertas saring sehingga didapatkan sebuah larutan yang digunakan sebagai dye. 3.2.6 Pembuatan Elektroda Karbon Elektroda pembanding pada penelitian ini adalah berupa kaca dengan permukaan konduktif yang dilapisi oleh karbon. Fungsi karbon sebagai katalis untuk mempercepat reaksi pada DSSC. Karbon yang digunakan adalah grafit dari pensil kayu. Sebuah pensil berjenis 8B diarsir secara merata pada kaca yang dipakai sebagai substrat. Kemudian disintering dengan menggunakan api dari lilin agar menjadi lapisan karbon. 3.2.7 Absorbsi Dye Lapisan TiO 2 Hasil deposisi pasta TiO 2 yang telah dibuat, direndam dalam dye selama 24 jam (gambar 3.6), kemudian disimpan ditempat ruangan yang gelap. 3.2.8 Pembuatan dan Penetesan Elektrolit Elektroda kerja yang sudah terdeposisi pasta TiO 2 ditetesi elektrolit (gambar 3.7)dimana bahan elektrolit dibuat dari campuran bubuk KI dan cairan Iodin dengan variasi komposisinya yaitu 3 gram KI dan 3 ml Iodin, 3 gram KI dan 6 ml Iodin, 6 gram KI dan 3 ml Iodin, dan 9 gram KI dan 3 ml Iodin. 3.2.9 Pembuatan Sandwich Susunan lapisan DSSC berupa kaca sebagai substrat yang sudah dilapisi dengan TiO2 kemudian pelapisan dye hasil ekstraksi yang disebut elektroda kerja ditetesi larutan elektrolit kemudian ditutup dengan kaca yang sudah dilapisi karbon yang disebut elektroda pembanding. Kemudian susunan DSSC tersebut dijepit dengan sebuah penjepit di dua sisi kanan dan kiri (gambar 3.4). 3.2.11 Karakterisasi I dan V DSSC Lapisan DSSC yang terbentuk dikarakterisasi arus dan tegangannya dengan menggunakan multimeter. Sumber cahaya lampu halogen (gambar 3.5) diarahkan tegak lurus terhadap permukaan sel surya dengan jarak 10 cm. Gambar 3.5 Rangkaian pengukuran karakterisasi arus dan tegangan dengan sumber cahaya lampu halogen BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisa Absorbsi Larutan Dye Kulit Buah Manggis Analisa absorbansi larutan dye kulit buah manggis menggunakan Spektofotometer UV-Vis Beckman DU-7500 di Laboratorium Zat Padat Fisika FMIPA dimana didapatkan hasil grafik hubungan antara nilai absorbsi pada sumbu y dan nilai panjang gelombang pada sumbu x. 4.1.1 Grafik Tegangan dan Arus dengan elektrolit 3 gr KI & 3 ml Io Gambar 3.4 Prototipe DSSC yang sudah jadi Gambar 4.2 Hubungan tegangan dengan waktu menggunakan elektrolit 3 gram KI dan 3 ml Iodine pada suhu 3.2.10 Krakaterisasi Absorbansi Larutan Dye Karakterisasi larutan Dye dilakukan di Laboratorium Zat Padat Fisika FMIPA ITS. Setelah bahan di ekstrak dengan metode tersebut di atas, larutan dye tersebut di uji karakterisasinya dengan menggunakan Spektrofotometer UV- Vis Beckman DU-7500, untuk mengetahui berapa daya serap larutan dye tersebut dan berapa panjang gelombangnya. Larutan dye diletakkan pada cuvet.

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2013) 2301-928X 5 Gambar 4.3 Hubungan arus dengan waktu menggunakan elektrolit 3 gram KI dan 3 ml Iodine pada suhu 4.1.2 Grafik Tegangan dan Arus dengan elektrolit 3 gr KI & 6 ml Io Gambar 4.7 Hubungan arus dengan waktu menggunakan elektrolit 6 gram KI dan 3 ml Iodine pada suhu Gambar 4.4 Hubungan tegangan dengan waktu menggunakan elektrolit 3 gram KI dan 6 ml Iodine pada suhu 4.1.4 Grafik Tegangan dan Arus dengan elektrolit 9 gr KI & 3 ml Io Gambar 4.5 Hubungan arus dengan waktu menggunakan elektrolit 3 gram KI dan 6 ml Iodine pada suhu Gambar 4.8 Hubungan tegangan dengan waktu menggunakan elektrolit 9 gram KI dan 3 ml Iodine pada suhu 4.1.3 Grafik Tegangan dan Arus dengan elektrolit 6 gr KI & 3 ml Io Gambar 4.6 Hubungan tegangan dengan waktu menggunakan elektrolit 6 gram KI dan 3 ml Iodine pada suhu Gambar 4.9 Hubungan arus dengan waktu menggunakan elektrolit 9 gram KI dan 3 ml Iodine pada suhu

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No.2, (2013) 2301-928X 6 4.2 Pembahasan Sel surya jenis DSSC ini terdiri dari tiga bagian utama, yaitu elektroda kerja, elektroda pembanding dan larutan elektrolit. Elektroda kerja terdiri dari kaca konduktif transparan, seperti Indium Tin Oxida (ITO), lapisan semikonduktor TiO 2 dan lapisan dye eksrtrak kulit buah manggis. Elektroda pembanding terdiri dari kaca konduktif transparan dan lapisan karbon. Elektrolit yang digunakan adalah larutan garam Kalium Iodida(KI). Digunakan kaca transparan agar dapat ditembus atau diserap oleh cahaya sehingga foton dari cahaya dapat diserap oleh dye. Lapisan TiO 2 sebagai kolektor elektron yang sudah terlapisi selama 24 jam. Pada penelitian ini dilakukan juga variasi komposisi campuran larutan elektrolit yaitu 3 gram KI dan 3 ml Iodine, 3 gram KI dan 6 ml Iodine, 6 gram KI dan 3 ml Iodine, dan 9 gram KI dan 3 ml Iodine. Selain itu suhu sintering pada lapisan TiO 2 juga dilakukan variasi sebesar 300 C dan 400 C. Untuk waktu pengukurannya masing-masing sample adalah selama 10 menit dengan selisih berurut-urut 15 detik. Pada DSSC yang telah dibuat tegangan timbul akibat adanya perbedaan energi konduksi dari kerja semikonduktor TiO 2 dengan potensial dari elektrolit yang dipakai. Arus yang timbul dipengaruhi oleh intensitas dari sumber cahaya yang akan menentukan jumlah foton yang diserap oleh dye kulit buah manggis tersebut dalam proses konversinya.berdasarkan data yang diperoleh dari pengukuran, protipe DSSC yang disintering dengan suhu 400 C mempunyai nilai tegangan yang lebih besar daripada prototipe DSSC yang disintering dengan suhu 300 C karena suhu sintering yang semakin besar akan memudahkan reaksi antara lapisan TiO 2 dengan larutan ekstrak kulit buah manggis, sehingga akan memudahkan dalam penangakapan elektron. Selain itu protipe DSSC yang disintering dengan suhu 400 C akan menghasilkan nilai tegangan yang lebih stabil. Ketebalan pasta yang tidak ragam juga berpengaruh pada arus yang dihasilkan dimana semakin tebal lapisan pasta TiO 2 semakin sedikit elektron yang dapat mengalir ke lapisan kaca konduktif ITO. Ini disebabkan karena sebagian elektron ditangkap kembali oleh dye yang teroksidasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi besar kecilnya tegangan dan arus yang dihasilkan prototipe DSSC ini adalah elektrolit yang digunakan, jenis TiO 2 yang digunakan dan tebal lapisannya. Komposisi elektrolit yang diberikan tidak terlalu mempengaruhi besar kecilnya arus dan tegangan pada DSSC, sedangkan variasi suhu sintering lapisan TiO 2 sangat mempengaruhi besar kecilnya arus dan tegangan. Dari grafik juga telah kita dapatkan bahwa variasi campuran elektrolit maupun besarnya suhu sintering tidak seberapa mempengaruhi besarnya tegangan mapun arus listrik, tetapi tegangan dan arus listrik terbesar pada penelitian ini adalah pada DSSC yang bersuhu sintering terbesar oleh karena semakin panas suhu pemanasan pada lapisan TiO2 maka molekul- molekulnya akan semakin homogen. 5.1 Kesimpulan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian Tugas Akhir yang berjudul Pembuatan dan Karakterisasi Prototipe Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Menggunakan Ekstraksi Kulit Buah Manggis Sebagai Dye Sensitizer ini adalah sebagai berikut: 1. Prototipe DSSC telah berhasil dibuat dan dapat menghasilkan arus dan tegangan listrik. 2. Variasi campuran elektrolit maupun besarnya suhu sintering tidak seberapa mempengaruhi besarnya tegangan mapun arus listrik yang dihasilkan. 3. Tegangan dan arus yang dihasilkan dari DSSC lebih besar yang menggunakan suhu sintering lapisan TiO 2 400 C daripada yang menggunakan suhu sintering TiO 2 300 C. DAFTAR PUSTAKA [1] Shah, A., et al., 1999, Photovoltaic Technology: The Case for Thin- Film Solar Cells, Science, 30 July, 285, 692-8. [2] http://www.majalahenergi.com/forum/energi-baru-danterbarukan/energi-surya/dye-sensitized-solar-cell-dsscsel-surya- organik [3] Jordheim, M. 2007. Isolation, Identifikation and Poperties of Pyranoanthocyanins and Anthocyanin Form. Disertasi. Norway : Department of Chemistry University of Bergen. [4] Halme, J., (2002), Dye Sensitized Nanostructured and Organic Photovoltaic Cells Technical Review and Preeleminary Test, Helsinki University of Technology, esopo, Finland. [5] Ali, S., 2007, Biomimicry in Solar Energy Conversion With natural Dye Sesnsitized Nanocrystalline Phitivotaic Cells, Department of Chemistry and Biochemistry Obelin College, Ohio, 4-6.