BAB III METODE PENELITIAN

dokumen-dokumen yang mirip
BAB III METODOLOGI PENELITIAN

LIGHT SCATTERING LAYER PADA DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)

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

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

Universitas Pendidikan Indonesia (UPI) Bandung, Indonesia b Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. A. Metode Penelitian

III. PROSEDUR PERCOBAAN. XRD dilakukan di Laboratorium Pusat Survey Geologi, Bandung dan

Bab III Metodologi Penelitian

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

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metoda eksperimen.

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Mariya Al Qibriya, 2013

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

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Identifikasi dan Perumusan Masalah

LAMPIRAN. Universitas Sumatera Utara

BAB III METODE PENELITIAN. Metode penelitian yang dilakukan adalah metode eksperimen yang dilakukan di

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

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

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

HASIL DAN PEMBAHASAN. didalamnya dilakukan karakterisasi XRD. 20%, 30%, 40%, dan 50%. Kemudian larutan yang dihasilkan diendapkan

4 Hasil dan Pembahasan

Bab III Metodologi Penelitian

VARIASI KECEPATAN PUTAR DAN WAKTU PEMUTARAN SPIN COATING

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab III Metodologi Penelitian

BAB III METODOLOGI III.1

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari hingga Mei 2012 di Laboratorium. Fisika Material, Laboratorium Kimia Bio Massa,

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Lokasi penelitian dilakukan di Laboratorium Fisika Material, Jurusan

SKRIPSI DELOVITA GINTING

2 SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOSTRUKTUR ZnO

III. METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metoda yang digunakan dalam penelitian ini adalah metoda eksperimen

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian yang dilakukan di Kelompok Bidang Bahan Dasar PTNBR-

I. PENDAHULUAN. Lapisan tipis merupakan suatu lapisan dari bahan organik, anorganik, metal,

BAB III EKSPERIMEN & KARAKTERISASI

METODE PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan terhitung sejak bulan Desember 2014 sampai dengan Mei

4 FABRIKASI DAN KARAKTERISASI SEL SURYA HIBRID ZnO-KLOROFIL

III. METODE PENELITIAN. Tempat pelaksanaan penelitian sebagai berikut: 2. Pengujian kekuatan tarik di Institute Teknologi Bandung (ITB), Jawa Barat.

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

III. METODE PENELITIAN. Penelitian telah dilaksanakan selama tiga bulan, yaitu pada bulan September 2012

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

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

3 Metodologi penelitian

III. METODOLOGI PENELITIAN. a. Persiapan dan perlakuan serat ijuk di Laboratorium Material Teknik Jurusan

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

BAB III EKSPERIMEN. 1. Bahan dan Alat

3 Metodologi Penelitian

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan pada bulan Juni 2013 sampai selesai. Penelitian dilakukan

Sintesis Nanopartikel ZnO dengan Metode Kopresipitasi

HASIL DAN PEMBAHASAN. Struktur Karbon Hasil Karbonisasi Hidrotermal (HTC)

I. PENDAHULUAN. kimia yang dibantu oleh cahaya dan katalis. Beberapa langkah-langkah fotokatalis

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian mengenai penggunaan aluminium sebagai sacrificial electrode

BAB III METODOLOGI. A. Metodologi Penelitian

Metodologi Penelitian

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

2 PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI NANOPARTIKEL TITANIUM OXIDE (TiO 2 ) MENGGUNAKAN METODE SOL-GEL

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

SEL SURYA FOTOELEKTROKIMIA DENGAN MENGGUNAKAN NANOPARTIKEL PLATINUM SEBAGAI ELEKTRODA COUNTER GROWTH

III. METODE PENELITIAN

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

BAHAN DAN METODE. Waktu dan Tempat Penelitian

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan pada bulan April sampai bulan Agustus Penelitian

3 Metodologi Percobaan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

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

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III. METODE PENELITIAN. Tempat penelitian dilakukan di beberapa tempat yang berbeda yaitu ; preparasi

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2013 sampai dengan Juni 2013 di

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

METODE PENELITIAN. Waktu pelaksanaan penelitian terhidung sejak bulan Juni 2013 sampai dengan

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: ( Print) F-7

METODE PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan terhitung sejak bulan Januari 2015 sampai dengan Juni

III. METODOLOGI PENELITIAN. analisis komposisi unsur (EDX) dilakukan di. Laboratorium Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN) Batan Serpong,

Bab III Metoda Penelitian

Pengaruh Variasi Ketebalan Titanium Dioksida (TiO 2 ) Terhadap Daya Keluaran Dye Sensitized Solar Cell (DSSC)

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

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

III. METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei-Juli 2013 di Laboratorium Kimia

BAB III METODE PENELITIAN. penelitian ini dilakukan pembuatan keramik CSZ-NiO untuk elektrolit padat

METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

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

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN

LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN MODUL SEL SURYA BERBASIS PEWARNA UNTUK APLIKASI CHARGER BATERAI HANDPHONE

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan selama dua bulan, yaitu pada bulan Oktober 2011

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada September hingga Desember 2015 di

BAB I PENDAHULUAN. Telah disadari bahwa kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi harus

BAB III METODE PENELITIAN. Pelaksanaan penelitian ini pada dasarnya meliputi tiga tahapan proses

Transkripsi:

29 BAB III METODE PENELITIAN A. Metode Penelitian Pada penelitian ini metode yang digunakan peneliti adalah metode eksperimen. Material yang digunakan berupa pasta TiO 2 produksi Solaronix, bubuk Dyesol tipe DSL 18NR-AO, bubuk TiO 2 Dyesol reflektor tipe WER2-O sebagai lapisan penghambur (scattering layer). Penamaan pasta dapat dilihat pada Tabel 3.1. Eksperimen ini termasuk : (1) preparasi pasta sampel B; (2) preparasi pasta sampel C; (3) preparasi sampel D yang dilakukan dengan metode pencampuran pelarut; (4) proses assembly DSSC dengan menempelkan elektroda kerja dengan elektroda lawan dengan plastik sealing. Teknik deposisi elektroda kerja pasta TiO 2 menggunakan metode doctor blade dan lapisan elektroda lawan platina dengan teknik sputtering. Tabel 3.1 Pembagian nama sampel berdasarkan jenis TiO 2 yang digunakan Nama sampel A B C D Pasta TiO 2 Solaronix TiO 2 Dyesol TiO 2 Solaronix + Dyesol reflektor TiO 2 Dyesol + Dyesol Reflektor B. Waktu dan Tempat Penelitian Skripsi Waktu pelaksanaan : Februari 2013 Mei 2013 Tempat pelaksanaan : PPET - LIPI Komplek LIPI Gedung 20 Jalan Sangkuriang Bandung 40135 C. Desain penelitian Penyusunan skripsi ini dapat dilihat dari sistematika pada Gambar 3.1

30 studi pustaka : literatur cetak internet proses pembuatan pasta TiO 2 dan fabrikasi DSSC pengolahan data karakterisasi nanokristal TiO 2 dan DSSC analisis data kesimpulan akhir Gambar 3.1. Sistematika desain penelitian D. Alat dan Bahan Pada pembuatan pasta alat dan bahan yang digunakan adalah: Bahan bahan: 1. TiO 2 pasta Solaronix 12151 2. Bubuk TiO 2 Dyesol tipe DSL 18NR-AO 3. Bubuk TiO 2 Dyesol tipe WER2-O Reflector 4. HCl 5. Triton 6. Ethanol 7. Aquades Peralatan : 1. Cawan petri 2. Gelas kimia 3. Pipet

31 4. Stiring plate Adapun alat dan bahan yang diperlukan dalam pembuatan DSSC fleksibel: Bahan- bahan 1. Isopropanol Analysis (IPA) 2. Ruthenium Complex N719 (Dyesol) 3. Platina 4. Larutan Elektrolit (tipe HSE DyeSol) 5. Pasta TiO 2 sampel A, B, C, dan D Alat- alat 1. Glass rod (batang pengaduk) 2. ITO-PET (Sigma-Aldrich) 3. Plastik sealing 4. Scotch tape 5. Coveyor belt furnace (tungku listrik) 6. Oven 7. Multimeter digital 8. Penjepit klip 9. Alat sputtering 10. Tissu anti debu 11. Pembersih ultrasonik Peralatan Analisis 1. Alat SEM (Scanning Electron Microscope) 2. Alat pengukur I-V (sun simulator type) 3. XRD E. Preparasi komponen DSSC Secara umum alur tahapan penelitian ini ditunjukan pada Gambar 3.2.

32 Preparasi Substrat Preparasi pasta TiO 2 Deposisi TiO 2 ke ITO Sintering TiO 2 pada pada suhu sinter 120 C tidak Karakterisasi Film TiO 2 berhasil Preparasi larutan dye Absorbsi larutan dye ke lapisan TiO 2 Sputtering counter elektroda Platina Pembuatan struktur sandwich elektroda TiO 2 dan counter elektroda Pengisian elektrolit pada ruang antar 2 elektroda Karaktrisasi Sel surya ya tidak DSSC Gambar 3.2. Alur tahap pembuatan DSSC

33 1. Preparasi Pasta TiO 2 Lapisan TiO 2 yang dideposisikan merupakan lapisan film tebal sehingga bentuk TiO 2 harus dipreparasi dalam bentuk pasta. Pasta TiO 2 yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan bahan-bahan yang tersedia adalah jenis pasta Solaronix, bubuk TiO 2 dyesol jenis 18NR-AO, dan campuran dengan bubuk TiO 2 Dyesol reflektor jenis WER2-O. (a) (b) Gambar 3.3. Preparasi bubuk TiO 2 (a) dyesol jenis 18NR-AO, (b) Dyesol reflektor jenis WER2-O. Oleh karena itu dibuat pasta untuk temperatur rendah yaitu dengan prosedur sebagai berikut : a. Preparasi pasta A di siapkan dari bahan Solaronix yang tersedia dalam bentuk pasta untuk proses fabrikasi temperatur rendah. b. Pada pembuatan pasta sampel B dengan bubuk TiO 2 dyesol 1 g dicampur dengan 5 ml ethanol diaduk menggunakan stiring plate. Tambahkan HCl 1 ml kedalam campuran dan triton sebanyak 0.05 ml sambil tetap diaduk selama kurang lebih 12 jam kemudian pasta dipanaskan pada 100 C selama sekitar 2 jam. c. Pencampuran pasta C dengan perbandingan 10:1; pasta solaronix 1 g dicampur dengan 0.1 gram bubuk TiO 2 Dyesol Reflektor kemudian diaduk di dalam mortal dengan ditambahkan 0.1 ml ethanol

34 Gambar 3.4. Pencampuran pasta sampel C di atas Mortal d. Pencampuran Pasta sampel D dibuat dengan perbandingan 10:1 TiO 2 Dyesol 0.5 g dicampur dengan TiO 2 Reflektor 0.05 g diaduk dengan pelarut ethanol 3 ml di atas stiring plate, kemudian ditambahkan HCl sebanyak 1 ml dan triton 0.05 ml kedalam campuran yang sedang di aduk, biarkan adukan selama kurang lebih 12 jam. Setelah itu pasta dipanaskan pada 100 C sambil terus diaduk selama sekitar 2 jam. Bubuk TiO 2 + ethanol Diaduk selama 1 jam HCl Pasta TiO 2 cair Diaduk selama 12 jam Diaduk sambil dipanaskan 100 C selama 2 jam Triton Pasta TiO 2 Gambar 3.5. Alur pembuatan pasta TiO 2

35 a. Serbuk TiO 2 b. Penambahan pelarut c. Pemanasan d. diaduk di atas stiring plate e. penambahan triton Gambar 3.6. Proses pembuatan pasta TiO 2

36 2. Larutan dye Jenis dye yang dipakai adalah jenis ruthenium complex Ruthenizer 535- bistba atau yang biasa dikenal N719 memiliki lebar band-gap semikonduktor oksida yang kepekaanya sangat efisien, seperti titanium dioksida, sampai dengan panjang gelombang 750 nm. Pewarna N719 sejauh ini adalah salah satu sensitizer yang paling efisien dalam Sel Surya Dye. (Dyesol catalog, 2010). (a) (b) Gambar 3.7. (a) Spektrum UV-Vis dan (b) Struktur senyawa Ruthenium Complex N719 (Dyesol Catalog, 2010) 3. Preparasi elektroda lawan platina Platina yang digunakan sebagai target dimasukan kedalam chamber sputtering yang setelah itu divakum kemudian dimasukan gas argon, ion argon menumbuk platina sehingga target mengeluarkan atom atom yang akan menuju ke substrat ITO-PET konduktif. Chamber sputtering disiapkan dengan sistem sputtering tekanan dasar 4,4 x 10-3 torr dan tekanan gas argon 4 x 10-3 torr dengan daya 50 watt, waktu sputtering 20 menit.

37 Gambar 3.8. Hasil Sputtering elektroda lawan Pt F. Proses Assembly DSSC Setelah masing-masing komponen disiapkan kemudian dilakukan assembly untuk membuat sel surya, dengan langkah langkah berikut : 1. Substrat plastik ITO-PET dipotong dengan ukuran 2 x 2 cm dicuci menggunkan aquades dan isopropanol (IPA) kemudian dibentuk tempat untuk deposisi TiO 2 dengan bantuan Scotch tape pada bagian konduktifnya sehingga terbentuk area sebesar 1 x 1 cm dengan ilustrasi sebagai berikut : 2 cm 1 cm 1 cm 2 cm Gambar 3.9. Ilustrasi skema area deposisi pasta TiO 2 2. Pasta TiO 2 dideposisikan di atas daerah yang telah dibuat pada plastik konduktif dengan metode doctor blade printing yaitu dengan bantuan batang pengaduk untuk meratakan pasta. Kemudian TiO 2 yang sudah di dideposisi dan dikeringkan dengan suhu ruang kurang lebih selama 5 menit.

38 Gambar 3.10. Proses deposisi TiO 2 dengan doctor blade 3. Sampel dipanaskan (sintering) di tungku listrik dengan suhu 120 o C selama 4 jam. 4. Lapisan yang sudah dipanaskan kemudian direndam dengan larutan dye selama 24 jam. TiO 2 yang sudah diberi dye akan berwarna merah keunguunguan. (a) Gambar 3.11. (a) Proses pewarnaan dengan larutan dye, (b) Hasil pewarnaan (b)

39 5. Counter elektroda platina kemudian diletakan di atas lapisan TiO 2 dengan struktur sandwich dimana pada masing-masing ujung disisakan sebesar 0,2 cm untuk kontak elektrik. Kemudian agar struktur selnya rekat stabil dilem dengan plastik sealing dan dibantu kaca prepalat agar lebih erat dan dijepit dengan klip pada kedua sisi kemudian dipanaskan di oven selama 5 menit dengan suhu 100 o C. Gambar 3.12. Sel setelah assambling 6. Larutan elektrolit kemudian diteteskan kira-kira sebanyak 2 tetes kepada ruang antara kedua elektroda dan sel surya siap untuk dikarakterisasi. (a) (b) Gambar 3.13. (a) Proses pengisian larutan elektrolit, (b) sel yang sudah ditetesi larutan elektrolit dan siap diuji G. Karakterisasi Karakterisasi pada DSSC yang telah dibuat dilakukan pengujian tehadap karakteristik nc-tio 2 dan setelah itu menguji adanya arus dan tegangan 1. Pengujian kristalin TiO 2

40 Struktur kristal TiO 2 dianalisa dengan X-Ray Diffractometer menggunakan Philips Analytical X-Ray pada rentang sudut 2θ 10 o 90 o. Persamaan Scheerer digunakan untuk menghitung ukuran kristal dari TiO 2 (Han et al.2003; Abdullah. 2009). D = kλ β cosθ (3.1) Dengan D adalah ukuran kristal, k adalah konstanta yang bernilai 0,89, λ adalah panjang gelombang Bragg, β adalah nilai FWHM (Full-Width Half Maksimum), dan θ adalah sudut Bragg. XRD dilakukan untuk mengetahui struktur kristal TiO 2 dan besarnya ukuran kristalit yang selanjutnya akan dibandingkan dengan besar partikel TiO 2. Pengujian XRD dilakukan di Laboraturium XRD Program Studi Teknik Metalurgi, ITB. 2. Karakterisasi morfologi lapisan TiO 2 SEM (Scaning Electron Microscopy) digunakan untuk menganalisis struktur morfologi dari sampel TiO 2. Pengujian SEM dilakukan menggunakan JEOL JSM 6510LA yang dioperasikan pada tegangan 15 kv di gedung Basic Science A ITB. 3. Sifat listrik DSSC Karakteristik kurva I-V dilakukan untuk melihat sifat listrik DSSC yang telah dibuat. Pengujian yang dilakukan yaitu pengujian menggunakan Sun Simulator Oriel AM 1,5 dengan intensitas cahaya 50 mw cm -2. Arus hubungan pendek (Isc), tegangan rangkaian terbuka (Voc), daya maksimum (Pm), dan efisiensi dapat dihasilkan.