SINTESIS NANOPARTIKEL TITANIUM DIOXIDE (TiO 2 ) DAN APLIKASINYA PADA SEL SURYA STRUKTUR DYE-SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)

dokumen-dokumen yang mirip
VARIASI RASIO TiO 2 ANATASE DAN RUTILE TERHADAP KINERJA DYE-SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)

VARIASI TEKNIK DEPOSISI LAPISAN TiO 2 UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI DYE-SENSITIZED SOLAR CELL

STUDI VARIASI ELEKTROLIT TERHADAP KINERJA DYE- SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)

PELAPISAN NANOPARTIKEL DAN NANOFIBER TITANIUM DIOXIDE (TiO2) DI ATAS FLUORINE-DOPED TIN OXIDE (FTO) UNTUK APLIKASI DYE-SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)

SINTESIS DAN KARAKTERISASI CORE-SHELL ZnO/TiO2 SEBAGAI MATERIAL FOTOANODA PADA DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) SKRIPSI

SINTESIS NANOPARTIKEL HEMATITE ( -Fe 2 O 3 ) DENGAN METODE KALSINASI BERBANTUAN GELOMBANG MIKRO

MODIFIKASI RANGKAIAN MODUL DYE-SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)

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

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

SINTESIS TiO 2 NANORODS DAN KOMPOSIT TiO 2 NANORODS - ZnO UNTUK BAHAN FOTOANODA DSSC

PENGARUH TIPE SCREEN PRINTING PADA LAPISAN TiO2 SEBAGAI ELEKTRODA KERJA DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)

commit to user BAB II TINJAUAN PUSTAKA

KARAKTERISASI BAHAN SUPERKONDUKTOR Pb3Sr4Ca3Cu6Ox DENGAN VARIASI SUHU SINTERING MENGGUNAKAN METODE REAKSI PADATAN

KAJIAN STRUKTUR SEL SURYA ORGANIK BERBASIS POLIMER PCBM DAN KLOROFIL

Pengaruh Penambahan Silika Abu Sekam Padi pada Katalis Karbon Terhadap Kinerja DSSC

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

STRUKTUR KRISTAL DAN MORFOLOGI TITANIUM DIOKSIDA (TiO 2 ) POWDER SEBAGAI MATERIAL FOTOKATALIS

Disusun oleh : ARI WISNUGROHO NIM. M

KARAKTERISASI SUPERKONDUKTOR BSCCO-2223 YANG DISINTESIS DENGAN METODE REAKSI PADATAN

2 SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOSTRUKTUR ZnO

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

SOLUSI PERSAMAAN SCHRÖDINGER UNTUK KOMBINASI POTENSIAL HULTHEN DAN NON-SENTRAL POSCHL- TELLER DENGAN METODE NIKIFOROV-UVAROV

FABRIKASI DAN KARAKTERISASI SEL SURYA BERBASIS BAHAN ORGANIK DAN POLIMER MENGGUNAKAN KLOROFIL ALAM DAN P3HT

PENGARUH ORIENTASI PADA INTERAKSI TiO 2 - POLISTIRENA TERSULFONASI (PST) TERHADAP POTENSI TRANSFER PROTON

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

PREPARASI KOMPOSIT TiO 2 -SiO 2 DENGAN METODE SOL-GEL DAN APLIKASINYA UNTUK FOTODEGRADASI METHYL ORANGE

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

LAMPIRAN. Universitas Sumatera Utara

PENGARUH WAKTU DAN POLA PADA PROSES WET ETCHING TERHADAP MORFOLOGI DAN TRANSMITANSI FLUORINE-DOPED TIN OXIDE (FTO)

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

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

SIMULASI PROPAGASI CAHAYA PADA TRANSPARENT CONDUCTIVE OXIDE (TCO) UNTUK APLIKASI DYE SENSITIZED SOLAR CELLS (DSSC)

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

DEGRADASI FOTOELEKTROKATALITIK RHODAMINE B DENGAN FOTOANODA Ti/TiO 2 -NiO PADA SISTEM FLOW. Disusun Oleh : SETYO PRAMONO M

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

Karakterisasi Dye Organik Alam Dan Ruthenium (N719) Sebagai Fotosensitizer Dalam Dye Sensitized Solar Cells (DSSC) TESIS

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013 commit to user

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

PENYELESAIAN PERSAMAAN SCHRODINGER TIGA DIMENSI UNTUK POTENSIAL NON-SENTRAL ECKART DAN MANNING- ROSEN MENGGUNAKAN METODE ITERASI ASIMTOTIK

SIMULASI PENGARUH PANJANG GELOMBANG FOTON DATANG TERHADAP KARAKTERISTIK I-V DIODA SEL SURYA MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Fabrikasi Dye Sensitized Solar Cells

SYNTHESIS THIN LAYER ZnO-TiO 2 PHOTOCATALYSTS SOL GEL METHOD USING THE PEG (Polyethylene Glycol) AS SOLVENTS SCIENTIFIC ARTICLE

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

STRUKTUR BAHAN Y 1-X Pr X Ba 2 Cu 3 O 7-δ KERAMIK SUPERKONDUKTOR HASIL SINTESIS DENGAN REAKSI PADATAN SKRIPSI

SINTESIS DAN STRUKTUR KRISTAL BAHAN LaMnO 3 DAN La 0,7 Er 0,3 MnO 3 PEROVSKITE SKRIPSI

PENGARUH SUHU ANNEALING PADA LAPISAN TIPIS TiO2 TRANSPARAN TERHADAP SIFAT OPTIK DAN SIFAT LISTRIK UNTUK APLIKASI SEL SURYA TRANSPARAN

PENGUJIAN KONDUKTIVITAS LISTRIK ALUMINIUM-DOPED ZnO PADA TEMPERATUR TINGGI

ANALISIS SPEKTRUM ENERGI DAN FUNGSI GELOMBANG

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

PENUMBUHAN LAPISAN TIPIS BARIUM FERRUM TITANAT (BFT) DENGAN METODE SOL GEL

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

Gravitasi Vol. 15 No. 1 ISSN:

4 FABRIKASI DAN KARAKTERISASI SEL SURYA HIBRID ZnO-KLOROFIL

HASIL DAN PEMBAHASAN. Hasil XRD

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGGUNAAN CAMPURAN PEWARNA ALAMI PADA SEL SURYA PEWARNA TERSENSITISASI (SSPT)

Preparasi Lapisan Tipis ZnO Dengan Metode Elektrodeposisi Untuk Aplikasi Solar Cell

LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN GELAS TRANSPARAN FTO SEBAGAI BAHAN BAKU SEL SURYA

SINTESIS TiO 2 M (Cd, Co, Mn) SEBAGAI FOTOKATALIS DEGRADASI ZAT WARNA METILEN BIRU

SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOPARTIKEL TITANIUM DIOKSIDA (TiO 2 ) MENGGUNAKAN METODE SONOKIMIA

PENGARUH JENIS MATERIAL REFLEKTOR TERHADAP FAKTOR KELIPATAN EFEKTIF REAKTOR TEMPERATUR TINGGI PROTEUS

Pengaruh Temperatur dan Waktu Putar Terhadap Sifat Optik Lapisan Tipis ZnO yang Dibuat dengan Metode Sol-Gel Spin Coating

BAB III METODE PENELITIAN

PENERAPAN PERSAMAAN PROCA DAN PERSAMAAN MAXWELL PADA MEDAN ELEKTROMAGNETIK UNTUK ANALISIS MASSA FOTON

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

SEL SURYA FOTOELEKTROKIMIA DENGAN MENGGUNAKAN NANOPARTIKEL PLATINUM SEBAGAI ELEKTRODA COUNTER GROWTH

4 Hasil dan Pembahasan

IDENTIFIKASI DAN KARAKTERISASI SHELLAC WAXFREE, SSB-57- SONE, SSB-3-CIRCLE DAN SHELLAC BERBAHAN DASAR DARI PROBOLINGGO

Disusun oleh: TI M

BIOSINTESIS NANOPARTIKEL PERAK DENGAN MENGGUNAKAN TANAMAN SAMBILOTO (Andrographis paniculata Ness) DAN KARAKTERISTIKNYA SKRIPSI BIDANG MINAT BIOFISIKA

HASIL DAN PEMBAHASAN. Keterangan Gambar 7 : 1. Komputer 2. Ocean Optic USB 2000 Spektrofotometer

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

PENGARUH KETEBALAN LAPISAN I PADA PERHITUNGAN KARAKTERISTIK ARUS-TEGANGAN SEL SURYA TIPE PIN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

IMMOBILISASI TiO 2 DALAM MATRIKS SiO 2 DENGAN METODE SOL-GEL UNTUK MENDEGRADASI LIMBAH CAIR PEWARNA TEKSTIL SKRIPSI

Sintesis Komposit TiO 2 /Karbon Aktif Berbasis Bambu Betung (Dendrocalamus asper) dengan Menggunakan Metode Solid State Reaction

Sintesis Nanopartikel ZnO dengan Metode Kopresipitasi

FOTODEGRADASI DAN FOTOELEKTRODEGRADASI ZAT WARNA METHYL ORANGE DENGAN KATALIS KOMPOSIT GRAFIT/PbTiO 3

PENGARUH KONSENTRASI HIDROGEN KLORIDA (HCl) DAN TEMPERATUR PERLAKUAN HIDROTERMAL TERHADAP KRISTALINITAS MATERIAL MESOPORI SILIKA SBA-15 SKRIPSI

ANALISIS PROFENOFOS DALAM KUBIS MENGGUNAKAN METODE EFFERVESCENCE-LPME DENGAN INSTRUMEN HPLC UV-Vis SKRIPSI

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

EKSTRAKSI PIGMEN MERAH DARI KAYU SECANG DAN PENGARUH PENAMBAHAN HIDROKUINON UNTUK APLIKASI CAT AKRILIK ARISTA MARGIANA

SINTESIS DAN KARAKTERISASI SIFAT MIKROSKOPIK BaTiO 3 DENGAN METODE SOL-GEL SKRIPSI

PENGARUH KONSENTRASI PREKURSOR TERHADAP SIFAT OPTOELEKTRONIK Mn 3O 4

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

OPTIMASI DEKOLORISASI REMAZOL YELLOW FG DENGAN KOMBINASI SISTEM ADSORPSI DAN FOTOELEKTRODEGRADASI MENGGUNAKAN FOTOANODA Ti/TiO 2 -PbO

IDENTIFIKASI SUMBER AIR TANAH DALAM BERDASARKAN ANALISIS DATA RESISTIVITAS DI DAERAH BANDARA ADI SOEMARMO, SOLO, JAWA TENGAH

HASIL KELUARAN SEL SURYA DENGAN MENGGUNAKAN SUMBER CAHAYA LIGHT EMITTING DIODE

PENGARUH VARIASI ph DAN WAKTU PADA PEMBUATAN Ca-Mg/Al HYDROTALCITE-LIKE DARI BRINE WATER

PENGUJIAN SUDUT KEMIRINGAN OPTIMAL PHOTOVOLTAIC DI WILAYAH PURWOKERTO HALAMAN JUDUL

STUDI FABRIKASI SENSOR KIMIA BERBASIS PRUSSIAN BLUE UNTUK PENENTUAN ASAM ASKORBAT DALAM MINUMAN S K R I P S I

VARIASI KOMPOSISI ZAT PEWARNA TERHADAP KINERJA DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS (DSSC) Disusun oleh:

Disusun oleh : LIYA NIKMATUL MAULA ZULFA SAPUTRI M

STRUKTUR DAN SIFAT OPTIK LAPISAN TIPIS TiO 2 (TITANIUM OKSIDA) YANG DIHASILKAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEKTRODEPOSISI

IMMOBILISASI TiO2-ZEOLIT DALAM MATRIKS SiO2 DENGAN METODE SOL-GEL UNTUK MENDEGRADASI LIMBAH CAIR PEWARNA TEKSTIL SKRIPSI

Distribusi Celah Pita Energi Titania Kotor

SINTESIS DAN KARAKTERISASI GRAFENA DENGAN METODE REDUKSI GRAFIT OKSIDA MENGGUNAKAN PEREDUKSI Zn

SKRIPSI DELOVITA GINTING

KARAKTERISTIK ARUS DAN TEGANGAN SEL SURYA

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Dalam penelitian ini digunakan TiO2 yang berderajat teknis sebagai katalis.

Transkripsi:

SINTESIS NANOPARTIKEL TITANIUM DIOXIDE (TiO 2 ) DAN APLIKASINYA PADA SEL SURYA STRUKTUR DYE-SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) Disusun Oleh : NAFI AH ARDHANI M0209035 SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Juli, 2013 i

HALAMAN PENGESAHAN Skripsi dengan judul : SINTESIS NANOPARTIKEL TITANIUM DIOXIDE (TiO 2 ) DAN APLIKASINYA PADA SEL SURYA STRUKTUR DYE-SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) Yang ditulis oleh : Nama : Nafi ah Ardhani NIM : M0209035 Telah diuji dan dinyatakan lulus oleh dewan penguji pada Hari : Selasa Tanggal : 23 Juli 2013 Anggota tim penguji : 1. Nama : Drs. Suharyana, M.Sc. NIP : 19611217 198903 1 003 2. Nama : Khairuddin, S.Si., M.Phil., Ph.D. NIP : 19701018 199702 1 001 3. Nama : Dr. Eng. Risa Suryana, S.Si., M.Si. NIP : 19710831 200003 1 005 4. Nama : Dr. Agus Supriyanto, S.Si., M.Si. NIP : 19690826 199903 1 001 ii

PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual skripsi saya yang berjudul SINTESIS NANOPARTIKEL TITANIUM DIOXIDE (TiO 2 ) DAN APLIKASINYA PADA SEL SURYA STRUKTUR DYE-SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) adalah hasil kerja saya dan sepengetahuan saya hingga saat ini isi skripsi tidak berisi materi yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah dituliskan di daftar pustaka skripsi ini dan segala bentuk bantuan dari semua pihak telah ditulis di bagian ucapan terimakasih. Isi skripsi ini boleh dirujuk atau difotokopi secara bebas tanpa harus memberitahu penulis. Surakarta, 23 Juli 2013 NAFI AH ARDHANI iii

SINTESIS NANOPARTIKEL TITANIUM DIOXIDE (TiO 2 ) DAN APLIKASINYA PADA SEL SURYA STRUKTUR DYE-SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) NAFI AH ARDHANI Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Sebelas Maret ABSTRAK Nanopartikel TiO 2 telah berhasil disintesis melalui metode sol gel dengan bahan utama TTIP dan HClO 4. Etanol dan akuades digunakan sebagai pelarut dalam reaksi hidrolisis. Rasio massa (Rw) antara akuades dan TTIP divariasi menjadi 0,85; 2,00; dan 3,50. Pre-heating dilakukan pada 60 o C selama satu hari sebelum di-annealing pada 150 o C selama 3 jam. Spektrum XRD menunjukkan bahwa puncak TiO 2 fasa anatase dominan pada orientasi kristal (101), (004), dan (200) pada masing-masing sudut 25,3 o, 37,8 o, dan 48,1 o, sedangkan fase rutile dominan pada orientasi (211) pada sudut 54,3 o. Intensitas paling tinggi didominasi oleh fasa anatase (101). Metode Scherrer memperkirakan bahwa ukuran kristal (101) pada Rw 0,85; 2,00; dan 3,50 masing-masing adalah 3,48 nm, 4,36 nm, dan 4,47 nm. Hal ini didukung oleh data XRD yang mendemonstrasikan kenaikan puncak (101) terhadap kenaikan Rw. Metode Tauc memperkirakan bahwa energi celah pita TiO 2 terbesar (3,14 ev) pada Rw 2,00 lebih besar daripada Rw 0,85 dan 3,50 (3,02 ev dan 3,04 ev). Besarnya energi celah pita berkaitan dengan ketebalan lapisan TiO 2. TiO 2 hasil sintesis diaplikasikan pada DSSC dengan dye berupa β-carotene dari wortel. Efisiensi untuk masing-masing sampel adalah sampel 1 2,36 ± 0,18 10 3 %, sampel 2 1,01 ± 0,07 10 2 % dan sampel 3 1,65 ± 0,12 10 3 %. Efisiensi tertinggi bernilai 10 kali lipatnya jika dibandingkan dengan menggunakan TiO 2 pure rutile. Kata kunci: Nanopartikel TiO 2, metode sol gel, TTIP, metode Scherrer, metode Tauc, efisiensi iv

SYNTHESES OF TITANIUM DIOXIDE (TiO 2 ) NANOPARTICLES AND ITS APPLICATION TO SOLAR CELL WITH DYE-SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) STRUCTURES NAFI AH ARDHANI Physics Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University ABSTRACT TiO 2 nanoparticles have been synthesized via sol gel method with the main material was TTIP and HClO 4. Ethanol and aquadest was used as solvent in hydrolysis reaction. The mass ratio (Rw) between aquadest and TTIP have been variated to 0.85; 2.00; and 3.50. Pre-heating has been done at 60 o C for one day before annealed at 150 o C for 3 hours. XRD spectra showed that anatase TiO 2 peaks were dominant on crystal orientation (101); (004); and (200) at 25.3 o ; 37.8 o ; and 48.1 o ; respectively, while the dominant orientation of the rutile phase appeared on (211) orientation at 54.3 o. The highest intensity was dominated by the anatase phase (101). Scherrer s method estimated that the crystallite size (101) at Rw 0.85; 2.00; and 3.50 were 3.48 nm; 4.36 nm; and 4.47 nm, respectively. These results were supported by the XRD data demonstrating a (101) peak increasing to the Rw increasing. Tauc s method estimated that the highest band gap energy of TiO 2 at Rw 2.00 was 3.14 ev. This value was higher than Rw 0.85 and 3.50 (3.02 ev and 3.04 ev). The value of band gap energy related with the thickness of TiO 2 layer. Synthesized TiO 2 was applied in the DSSC with β-carotene from carrot as dye. The efficiency for each sample was sample 1 2.36 ± 0.18 10 3 %, sample 2 1.01 ± 0.07 10 2 % and sample 3 1.65 ± 0.12 10 3 %. The highest efficiency was 10 times when the TiO 2 pure rutile was applied in the DSSC. Keywords: TiO 2 nanoparticles, sol gel method, TTIP, Scherrer s method, Tauc s method, efficiency v

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN Aisyah R.A berkata : Rassulullah S.A.W bersabda : Sesungguhnya Allah lunak dan tenang, suka pada ketenangan dalam semua urusan (Buchary, Muslim) Dan siapa yang sabar dan memaafkan, maka itu termasuk amal yang sangat baik (Asy Syuraa 43) Allah selalu membantu kepada hamba, selama hamba itu membantu kepada saudaranya (Buchary, Muslim) Rendahkan sayapmu kepada sesama orang mu min (Al Hijr 88) Karya kecil dan tak bernilai ini saya persembahkan untuk : My Dearest Mother My Loving Father vi

KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hidayah serta inayahnya sehingga laporan skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik dan tepat waktu. Sholawat serta salam senantiasa penulis haturkan kepada Rosulullah SAW. Skripsi yang berjudul SINTESIS NANOPARTIKEL TITANIUM DIOXIDE (TiO 2 ) DAN APLIKASINYA PADA SEL SURYA STRUKTUR DYE-SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) ini merupakan salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Sains. Penyusunan laporan skripsi ini dapat terselesaikan berkat bantuan dari berbagai pihak, maka dari itu pada kesempatan ini penulis ucapkan terimakasih kepada : 1. Ayah dan ibu tercinta yang tiada henti selalu mendo akan dan mendukung 2. Ibu Suparmi, selaku pembimbing akademik yang telah mendidik dengan penuh kesabaran dan kasih sayang 3. Bapak Risa Suryana, selaku pembimbing pertama yang telah membimbing dengan sepenuh hati 4. Bapak Agus Supriyanto, selaku pembimbing kedua yang telah membimbing dengan kesungguhan 5. Fatimah Nur Hidayah dan Tira Ikhwani, yang selalu memberikan nuansa keceriaan di dalam indahnya persaudaraan 6. Yoga, Meisya, Elsa, Mba Dewi, Mas Fredi, Mba Nia, Mas Boy, Mba Nita, Mba Eka yang telah membantu dalam penelitian 7. Wachid, Yudha, Kak Elyas, Nana, Bang A in, Egyn, Didi, Veetha, Evi, R.R., Kak Nanik, Ajeng, Eki, Kak Dwi, Silvi, Rizki, Comptoners yang telah memberikan spektrum warna berbeda di kehidupan 8. Galaksi 2008, Inersia 2010, Fisika 2011, Fisika 2012 yang selalu memberikan kenangan tersendiri di memori hati Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan yang telah diberikan. Dengan segala kekurangan yang ada di skripsi ini, semoga skripsi ini dapat bermanfaat. vii

HALAMAN PUBLIKASI Sebagian dari isi skripsi saya ini telah diterima oleh tim redaksi FOTON, Jurnal Fisika dan Pembelajarannya. Dan telah dipublikasikan pada jurnal FOTON: Fisika dan Pembelajarannya dengan ISSN 1410-3273 Volume 17 Nomor 1 Bulan Pebruari 2013. viii

DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL.. i HALAMAN PENGESAHAN ii HALAMAN PERNYATAAN... iii HALAMAN ABSTRAK iv HALAMAN ABSTRACT. v HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN vi KATA PENGANTAR vii HALAMAN PUBLIKASI. viii DAFTAR ISI.. ix DAFTAR GAMBAR. xi DAFTAR SIMBOL xii DAFTAR LAMPIRAN.. xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang. 1 1.2. Batasan Masalah.. 3 1.3. Rumusan Masalah 3 1.4. Tujuan Penelitian. 4 1.5. Manfaat Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA.. 5 2.1. Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC)... 5 2.2. Material DSSC. 6 2.2.1. Substrat. 6 2.2.2. Titanium Dioxide (TiO 2 ) 6 2.2.3. Dye Sensitizer. 7 2.2.4. β-carotene Sebagai Dye 8 2.2.5. Elektrolit 9 2.2.6. Elektroda Lawan 10 2.3. Sintesis TiO 2 dengan Metode Sol Gel. 11 2.4. Spectrophotometer UV-Vis.. 12 2.5. X-ray Difraction... 13 2.6. Atomic Force Microscopy (AFM) 14 BAB III METODOLOGI PENELITIAN.. 16 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian.. 16 3.2. Alat dan Bahan Penelitian 16 3.2.1. Alat Penelitian 16 3.2.2. Bahan Penelitian 17 3.3. Prosedur Penelitian.. 18 3.3.1. Sintesis TiO 2 19 3.3.2. Karakterisasi Struktur dan Ukuran TiO 2... 22 3.3.3. Pembuatan Elektrolit... 22 3.3.4. Ekstraksi β-carotene Wortel... 22 3.3.5. Karakterisasi commit to Dye user β-carotene... 22 ix

3.3.5.1. Karakterisasi Absorbansi Dye β-carotene... 22 3.3.5.2. Karakterisasi Arus dan Tegangan Dye β-carotene... 23 3.3.6. Pembuatan Lapisan TiO 2. 23 3.3.6.1. Pembuatan Pasta TiO 2. 23 3.3.6.2. Deposisi Lapisan TiO 2 23 3.3.7. Karakterisasi Lapisan TiO 2.. 24 3.3.7.1. Pengukuran Ketebalan Lapisan TiO 2. 24 3.3.7.2. Karakterisasi Absorbansi Lapisan TiO 2... 24 3.3.8. Pembuatan Elektroda Lawan... 24 3.3.9. Fabrikasi DSSC... 24 3.3.10. Karakterisasi Arus dan Tegangan DSSC... 25 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 26 4.1. Karakterisasi XRD Serbuk TiO 2.. 26 4.2. Karakterisasi Lapisan TiO 2... 29 4.3. Karakterisasi Dye... 34 4.4. Karakterisasi Elektrolit... 36 4.5. Karakterisasi DSSC... 37 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 41 5.1. Kesimpulan... 41 5.2. Saran... 41 DAFTAR PUSTAKA 43 LAMPIRAN-LAMPIRAN. 49 x

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Susunan DSSC. 5 Gambar 2.2. Prinsip Kerja DSSC. 6 Gambar 2.3. Struktur Kristal TiO 2 Fase (A) Anatase, (B) Rutile, (C) Brookite.. 6 Gambar 2.4. Struktur Molekul β-carotene... 8 Gambar 2.5. Spektrum Serapan β-carotene... 9 Gambar 2.6. Peran Elektrolit dalam DSSC... 10 Gambar 2.7. Prinsip Kerja Spectrophotometer UV-Vis 12 Gambar 2.8. Skema Difraksi Sinar-X... 13 Gambar 2.9. Skema Diagram X-ray Difractometer.. 14 Gambar 2.10. (a) Pembelokan pada Cantilever (b) Ujung Tip... 15 Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian... 18 Gambar 3.2. Diagram Alir Sintesis TiO 2. 21 Gambar 4.1. Serbuk TiO 2 dengan Rw 2,00.. 26 Gambar 4.2. Pola Difraksi Hasil Karakterisasi XRD Serbuk TiO 2 Rw 2,00 dengan Sumber Sinar-X adalah Cu, λ Cu Bernilai 0,15406 nm..... 27 Gambar 4.3. Kurva FWHM pada Sampel 1 Orientasi (101)... 28 Gambar 4.4. Ketebalan Lapisan TiO 2 Diukur dengan Menggunakan AFM pada (a) Sampel 1, (b) Sampel 2, dan (c) Sampel 3. 30-32 Gambar 4.5. Spektrum Absorbansi Lapisan TiO 2 33 Gambar 4.6. Kurva hv terhadap αhv 1/2 untuk Sampel 2 dengan E g Diperkirakan dari Perpotongan Garis Singgung dengan Sumbu-x.. 33 Gambar 4.7. β-carotene Hasil Ekstraksi... 34 Gambar 4.8. Spektrum Absorbansi β-carotene Hasil Ekstraksi... 35 Gambar 4.9. Spektrum I-V pada β-carotene. 35 Gambar 4.10. Spektrum I-V pada Elektrolit... 36 Gambar 4.11. Grafik Karakterisasi DSSC pada (a) Sampel 1 dengan Rw 0,85 (b) Sampel 2 dengan Rw 2,00 dan (c) Sampel 3 dengan Rw 3,50 37-38 Gambar 4.12. Skema Penentuan I m, V m, I sc, dan V oc dari Kurva I-V. 39 xi

DAFTAR SIMBOL Simbol Keterangan Satuan n Orde pemantulan - d Jarak antar atom nanometer (nm) λ Panjang gelombang nanometer (nm) D Ukuran kristal nanometer (nm) k Konstanta Scherrer - β Full Width at Half Maximum (FWHM) radian (rad) E g Energi celah pita elektron volt (ev) I m Arus maksimum Ampere (A) V m Tegangan maksimum Volt (V) I sc Arus short circuit Ampere (A) V oc Tegangan open circuit Volt (V) FF Fill Factor - P out Daya masukan Watt (W) P in Daya keluaran Watt (W) I Intensitas cahaya Watt/m 2 (W/m 2 ) η Efisiensi persen (%) σ Konduktivitas Ωm 1 A Luas meter (m) l Lebar meter (m) p Panjang meter (m) xii

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Grafik XRD Ketiga Sampel dengan Sumber Sinar-X adalah Cu, λ Cu bernilai 0,15406 nm.. 49 Lampiran 2 Database JCPDS Kristal TiO 2.. 51 Lampiran 3 Data Sudut 2θ dan Fase Kristal yang Terbentuk pada Sampel... 52 Lampiran 4 Data Perhitungan Ukuran Kristal dengan Metode Scherrer. 53 Lampiran 5 Perhitungan Ukuran Kristal.. 54 Lampiran 6 Grafik Energi Celah Pita TiO 2... 56 Lampiran 7 Perhitungan Konduktivitas Dye dan Elektrolit... 58 Lampiran 8 Perhitungan Efisiensi DSSC. 63 xiii