Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Sel surya tersensitasi zat pewarna, (dye-sensitized solar cell, DSSC) merupakan salah satu sel surya yang mudah dan murah dalam proses pembuatannya dan memiliki prospek untuk menjadi pengganti sel surya generasi pertama. Namun demikian, DSSC memiliki efisiensi yang rendah, karena terjadi rekombinasi elektron yang disebabkan konduktivitas rendah dan penyerapan TiO₂. Pada penelitian ini, pengaruh Grafin oksida tereduksi (reduced graphene oxide, rGO) pada performa DSSC telah diinvestigasi. Material rGO diproduksi dengan menggunakan metode Hummer melalui oksidasi dengan Kalium Permanganat (KMnO₄) dan kemudian reduksi dengan Hidrazyne Hydrate. Hasil fabrikasi berupa Grafin Oksida (GO) dan rGO dikarakterisasi dengan XRD, SEM, UV-Vis dan FTIR sedangkan performa sel surya diukur dengan solar cell simulator. Hasil XRD menunjukkan bahwa telah terjadi pergeseran puncak difraksi dari sudut 2θ sebesar 26.50° menjadi 10.4° yang menunjukkan adanya eksfoliasi grafit. Dan terjadi pergeseran kembali ke posisi semula ketika GO menjadi rGO yang mengindikasikan adanya kontraksi kembali. Hasil SEM menunjukkan bahwa telah terjadi perubahan bentuk fisis dari grafit, GO dan rGO. Data FTIR menunjukkan bahwa puncak-puncak gugus OH mengalami peningkatan saat oksidasi dan penurunan saat reduksi yang menunjukkan adanya reaksi oksidasi dan reduksi yang efektif. Dari data DRS ditemukan energi celah pita grafit, GO dan rGO berturut-turut 3.4 , 3.7 dan 3.95 eV sementara energi celah pita untuk komposit nano sekitar 3.38-3.48 eV. Efisiensi yang diperoleh untuk komposit dengan persentase 0, 1, 2, 3, 4 dan 5 wt% masing-masing 1.45, 0.67, 0.91, 0.09, 0.82 dan 0.46 %. Sementara itu untuk lapisan didapatkan hasil untuk 0, 1, 2, 3, 4 dan 5 lapis rGO adalah 1.39, 1.13, 0.801, 0.05, 1.05 dan 0.853%. Penurunan efisiensi ini diakibatkan selisih energi LUMO pewarna dan pita konduksi semikonduktor kecil sehingga masih banyak rekombinasi elektron.

---

Dye-sensitized solar cell (DSSC) is a ease and low cost fabrication and has high possibility to become substitution for the first generation of solar cell. However, DSSC has low efficiency that caused by electron recombination due to low conductivity and high absorbance of TiO₂.

This research has investigated the effect of reduced graphene oxide (rGO) to the performance of DSSC. The rGO synthesized using Hummer's method that routed by oxidation by potassium permanganate (KMnO₄) and reduction Hydrazine Hydrate.  Graphene Oxide (GO) and rGO as result of fabrication are characterized using XRD, SEM, UV-Vis and FTIR and solar cell's performance is measured by solar cell simulator.

XRD result shows the displacement of diffraction peak from angle 2θ of 26.50° become 10.4° that indicate the graphite exfoliation. Then it returned to the initial position that indicate contraction.

SEM's result showed the form of graphite, GO and rGO. FTIR's data showed the peaks of OH increase when it was oxidized and decreased when it was reduced indicate the oxidation and reduction processes were effective. Bandgap of graphite, GO, rGO is found from DRS's data that gained results of  3.4 , 3.7 and 3.95 eV consecutively whereas bandgap for nanocomposite about 3.38-3.48 eV. The efficiencies for DSSC with nanocomposite photoanode that have percentage of 0, 1, 2, 3, 4 are 5 wt% 1.45, 0.67, 0.91, 0.09, 0.82 and 0.46 % consecutively.

The results for layers form one for 0, 1, 2, 3, 4 and 5-layers number of rGO are 1.39, 1.13, 0.801, 0.05, 1.05 and 0.853% consecutively. The decreasing of efficiencies are caused by the small difference of LUMO energy of dye and conduction band of semiconductor resulted much electron recombination."

"Persyaratan untuk sumber energi terbarukan terus dikembangkan untuk menggantikan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, batu bara, dan gas. Salah satu sumber energi terbarukan adalah sinar matahari, yang sampai sekarang terus mengembangkan penggunaannya sebagai sel surya. Pengembangan sel surya intensif adalah sel surya peka warna (DSSC), jenis sel surya fotoelektrokimia yang menggunakan pewarna untuk mentransfer sinar matahari ke energi listrik. DSSC pertama kali diperkenalkan pada tahun 1991 oleh ilmuwan Brian O'Reagan dan Michael Gratzel. DSSC terdiri dari oksida konduktif transparan (TCO), semikonduktor (termasuk nanometer ZnO), pewarna, elektrolit, dan penghitung elektroda. Berbagai perbaikan telah dikembangkan untuk meningkatkan nilai efisiensi konversi daya DSSC (PCE). Bahan yang diharapkan dapat meningkatkan nilai efisiensi sel surya adalah berkurangnya graphene oxide (rGO).Dalam penelitian ini, rGO digunakan dalam struktur DSSC untuk: (i) peningkatan pewarna, (ii) peningkatan photoanode, dan (iii) peningkatan counter elektroda. Sebagai patokan (standar) digunakan struktur DSSC tanpa rGO. RGO diproduksi dari sintesis graphene oxide (GO) dengan metode Hummers, sedangkan ZnO nanorod dihasilkan dari sintesis pengendapan bath kimia (CBD). ZnO, GO, dan rGO dikarakterisasi dengan SEM, XRD, spektroskopi UV-Vis, dan spektroskopi FTIR, dan mikroskop optik. Sementara pengujian PCE DSSC dilakukan oleh alat simulator matahari. Dari hasil pengujian PCE, nilai efisiensi tertinggi dari setiap peningkatan (i), (ii), dan (iii) masing-masing adalah 0,02%, 0,0025%, dan 0,1%. Nilai PCE tertinggi dari semua variasi peningkatan diperoleh dari peningkatan counter electrode sebesar 0,1%. Sedangkan nilai PCE standar DSSC adalah 0,005%.

---

The requirements for renewable energy sources continue to be developed for replacing fossil fuels such as petroleum, coal and gas. One of the renewable energy sources is sunlight, which until now continues to develop its use as solar cells. The intensive solar cell development is dye sensitized solar cell (DSSC), a type of photoelectrochemical solar cell that uses dye to transfer sunlight to electrical energy. DSSC was first introduced in 1991 by scientists Brian O'Reagan and Michael Gratzel. DSSC is composed of transparent conductive oxide (TCO), semiconductors (including ZnO nanorods), dyes, electrolytes, and electrode counters. Various improvements have been developed to increase the value of DSSC power conversion efficiency (PCE). The material that is expected to increase the value of solar cell efficiency is reduced graphene oxide (rGO).

In this study, rGO was used in the DSSC structure for: (i) dye improvement, (ii) photoanode improvement, and (iii) counter electrode improvement. As a benchmark (standard) was used a DSSC structure without rGO. RGO was produced from the synthesis of graphene oxide (GO) with the Hummers method, while ZnO nanorods were produced from chemical bath deposition (CBD) synthesis. ZnO, GO, and rGO were characterized by SEM, XRD, UV-Vis spectroscopy, and FTIR spectroscopy, and optical microscope. While PCE DSSC testing was carried out by a sun simulator tool. From the results of PCE testing, the highest efficiency values ​​of each improvement (i), (ii), and (iii) were 0.02%, 0.0025%, and 0.1% respectively. The highest value of PCE from all variations of improvement was obtained from the improvement of counter electrode by 0.1%. While the standard PCE value of DSSC was 0.005%."

"Seng oksida (ZnO) merupakan material semikonduktor dengan aplikasi yang sangat luas dalam berbagai bidang seperti elektronik, optoelektronik, fotokatalisis, hingga biomedis. Salah satu aplikasi yang marak diteliti saat ini adalah penggunaan ZnO sebagai lapisan anoda untuk sel surya tersensitasi zat pewarna (dye-sensitized solar cell, DSSC). Dalam pembuatan sel surya, kondisi morfologi natural lapisan semikonduktor oksida sangat berpengaruh pada interaksi penyerapan cahaya. Bentuk morfologi yang baik adalah struktur one-dimensional (1D) yang tersusun secara paralel dan melekat secara vertikal pada substrat kaca konduktif. Akan tetapi, struktur ini tidak mudah didapat pada sintesis dengan metode kimiawi basah. Pertumbuhan nanostruktur dengan arah yang tidak terorientasi akan mengakibatkan rendahnya kristalinitas dan energi celah pita (Eg) yang tinggi. Hal ini dapat menyebabkan rendahnya kemampuan penyerapan zat pewarna (dye) yang memberikan hasil DSSC dengan efisiensi rendah. Pada penelitian ini, dilakukan sintesis nanostruktur ZnO di atas substrat kaca konduktif dengan bahan dasar seng nitrat tetrahidrat (Zn(NO3)2.4H2O, Zn-nitrat) dan heksametilentetraamin (C6H12N4, HMTA). Untuk meningkatkan kestabilan lapisan ZnO di atas substrat, dilakukan penempelan lapisan bibit terlebih dahulu dengan menggunakan metode spin-coating. Lapisan bibit ini dibuat dengan menggunakan larutan yang disintesis pada suhu 0oC. Setelah proses spin-coating, lapisan nanostruktur ZnO ditumbuhkan dengan menggunakan metode chemical bath deposition (CBD). Untuk meningkatkan kristalinitas nanostruktur ZnO, dilakukan proses pasca-hidrotermal, yang terbagi menjadi 2 variasi. Pada variasi pertama, reaksi dilakukan dalam reaktor hidrotermal pada 150oC selama 3 jam. Pada variasi kedua, reaksi dilakukan dalam reaktor tertutup dengan penambahan gas nitrogen (N2) 1 bar pada suhu 100oC selama 1 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan pasca-hidrotermal, menhasilkan lapisan nanostruktur ZnO dengan kristalinitas yang lebih tinggi, ditandai dengan intensitas puncak difraksi yang lebih tajam dibandingkan dengan ZnO hasil as-synthesized. Naiknya kristalinitas tersebut selanjutnya memicu penurunan energi celah pita (Eg) sehingga lapisan nanostruktur ZnO dapat menyerap cahaya pada panjang gelombang yang lebih besar. Selain itu, morfologi yang yang terlihat dari hasil SEM juga menunjukkan perbaikan setelah proses pasca-hidrotermal. Hal ini terlihat orientasi nanostruktur ZnO yang semula tidak beraturan menjadi tegak vertikal. Dalam penelitian ini, diketahui bahwa perbedaan kondisi pasca-hidrotermal menghasilkan pertumbuhan nanostruktur dengan bentuk yang berbeda. Pada variasi pertama, didapat hasil sintesis berupa nanorods ZnO, sedangkan variasi kedua menghasilkan nanorods dan nanotubes ZnO. Nanostruktur ZnO di atas substrat kaca konduktif yang telah dihasilkan selanjutnya digunakan sebagai lapisan anoda pada DSSC. Pada penelitian ini, terlihat bahwa perbedaan variasi proses pasca-hidrotermal mempengaruhi kemampuan penyerapan warna (dye loading). Anoda yang dihasilkan dari proses pasca-hidrotermal yang menggunakan penambahan gas N2 mampu menyerap za pewarna lebih banyak. Hal ini diduga disebabkan oleh adanya struktur nanotubes yang memiliki pori/rongga. Namun demikian, efisiensi tertinggi diraih oleh anoda setelah perlakuan pasca-hidrotermal tanpa gas N2, yaitu sebesar 0,12%. Nilai ini bersesuaian dengan ukuran kristalit yang paling stabil dan energi celah pita paling rendah yang didapat dari perhitungan. Pada penelitian, diameter kristalit dan energi celah pita pada sampel dengan efisiensi tertinggi adalah sebesar ~18 nm dan 3,17 eV.

---

Zinc oxide (ZnO) is a semiconductor material with a very broad application in many fields, such as electronics, optoelectronic, photocatalyst, and biomedicine. One application that widely examined nowadays is its use as an anode layer for dye-sensitized solar cells (DSSC). In solar cells fabrication, the nature of morphological conditions of the oxide semiconductor layer greatly affect the interaction of light absorption. Good morphology is a one-dimensional structure (1D) arranged in parallel and attached vertically on a conductive glass substrate. However, this structure is not easily obtained in the synthesis via wet chemical method. Nanostructures with non-oriented growth will result in lower crystallinity and higher band gap energy (Eg) is high. This can lead to low dye absorption that results in DSSC with low efficiency.

In this study, synthesis of ZnO nanostructures on a conductive glass substrate was carried out using zinc nitrate tetrahydrate (Zn(NO3)2.4H2O, Zn-nitrate) and heksametilentetraamin (C6H12N4, HMTA) at 0oC. To improve the stability of ZnO layer on the substrate, seeding layers were attached using spin-coating method. After the spin-coating process, the seeding layers were grown using chemical bath deposition (CBD). To improve the crystallinity of nanostructured ZnO, post-hydrothermal process was performed afterward. This process was divided into two variations. In the first variation, the reaction is carried out in a hydrothermal reactor at 150oC for 3 hours. While in the second variation, the reaction is carried out in a closed reactor with the addition of 1 bar nitrogen gas (N2) at 100° C for 1 hour.

The results showed that post-hydrothermal treatment had improved the ZnO nanostructures layer. The diffraction peaks were sharper than the as-synthesized ZnO nanostructure, indicating higher crystallinity. As a consequence, the band gap energy would be lowered. In addition, the morphology also showed improvement in the nanostructures orientation after a post-hydrothermal process. In this research, the difference in the post-hydrothermal conditions generated different shapes of ZnO nanostructures. The first variation resulted ZnO nanorods, while the second variation produced ZnO nanorods and nanotubes.

In this study, it appeared that post-hydrothermal process variations affected the dye loading capacity of the ZnO nanostructure layers. When used as anodes in DSSC, the layer obtained from post-hydrothermal process using N2 gas additions showed a higher dye absorption. The presence of nanotubes structure was assumed to gave this contribution, since this structure had pores / cavities that could absorbed more dyes. However, the highest efficiency achieved by the anode after post-hydrothermal treatment without N2 gas, with the value of 0.12%. This corresponded with the most stable crystallites size and lowest band gap energy obtained from the calculation. In the study, the crystallites size and the band gap energy of this sample were given as ~ 18 nm and 3.17 eV."

"ZnO berbentuk batang nano dengan ukuran dan bentuk yang cukup seragam dibuat dengan membuat lapisan tipis dari benih nano ZnO sebagai bibit di atas kaca ITO TCO untuk dilakukan proses hidrothermal. Sampel dikarakterisasi dengan scanning electron microscopy (SEM). Benih nano disintesis dengan menggunakan zinc acetate dihydrate, 2-methoxyethanol dan ethanolamine. Larutan yang berisi benih nano di diamkan dalam waktu 2, 4, dan 6 hari, sehingga menghasilkan besar benih nano yang bervariasi dengan ukuran diameter rata-rata yaitu sebesar 82,33; 332,39; dan 1384,78 nm. Besar ukuran benih nano akan menentukan ukuran dan bentuk dari batang nano yang akan terbentuk setelah proses hidrothermal. Batang nano yang terbentuk dirakit menjadi rangkaian sel surya tersensitasi zat pewarna organik. Sel surya diuji coba untuk mengetahui tegangan terbuka yang dihasilkan dengan perbedaan ukuran batang nano yang berasal dari perbedaan waktu tahan pembuatan benih nano dan menghasilkan tegangan terbuka pada waktu penahanan larutan masing-masing 2, 4, dan 6 hari, yaitu sebesar 341,83; 270,93; dan 256,20 mV pada kondisi cahaya ruang, sedangkan 397,67; 486,03; dan 456,10 mV pada kondisi cahaya yang terfokus.

---

ZnO nanorod arrays with quite homogeneous size and shape were fabricated by applying ZnO seed-layer as nucleation on the ITO TCO glass to the hydrothermal reaction. The samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM). Nanoseed were synthesized by using zinc acetate dihydrate, 2-methoxyethanol and ethanolamine. Solution that contains nanoseed were held 2,4, and 6 days until produced nanoseeds with different size and diameter of nanorod are 82,33; 332,39; dan 1384,78 nm . Nanoseed size determined the shape and size of nanorod that would be formed after the hidrothermal process. Dye sensitized solar cell were fabricated by using nanorod that were formed before. Dye sensitized solar cell were tested to examine the open circuit voltage that were produced by dye sensitized solar cell with different holding time of nanoseeds and produced open circuit voltage with each holding time of 2, 4, and 6 days, are 341,83; 270,93; and 256,20 mV respectively at room lightning, whereas at focused lightning, DSSC produced 397,67; 486,03; and 456,10 mV."

"Pada penelitian ini, sintesis dan karakterisasi dari nanomaterial aerogel titania (TiO2) untuk tujuan aplikasi sel surya tersensitasi zat pewarna (DSSC) telah dilakukan. Aerogel TiO2 dengan luas permukaan yang tinggi telah berhasil dipreparasi melalui dua tahapan: proses sol–gel dengan rasio hidrolisis (Rw) 2.00, diikuti oleh proses ekstraksi super kritis kontinu menggunakan CO2. Untuk tujuan perbandingan, xerogel juga disintesis dengan metode pengeringan biasa pada temperatur ruang. Metode kalsinasi bertahap digunakan untuk merubah kedua sampel menjadi anatase polikristalin dengan memanaskannya pada 1500C dan 3000C, masing-masing selama 3 jam di bawah pengaruh gas N2 dan melanjutkan hingga temperatur kalsinasi di 4200C selama 2 jam, di bawah tiupan gas oksigen. Karakterisasi dari aerogel dan xerogel didapatkan menggunakan DTA, BET, XRD, UV-vis DRS, dan FTIR. Kedua sampel diintegrasikan menjadi DSSC, yang pengukuran tegangan sirkuit terbukanya (Voc) dilakukan di bawah sinar putih menggunakan multimeter. Hasil penelitian menunjukkan aerogel yang dipreparasi memiliki luas permukaan yang lebih tinggi (1975 m2/g) dari xerogel (271 m2/g). Telah dibuktikan pula bahwa proses kalsinasi bertahap mampu meningkatkan ukuran kristalit dari aerogel hingga 9,21 nm dengan tetap mempertahankan luas permukaannya (71,90 m2/g) lebih tinggi dari xerogel (67,90 m2/g). Hasil pengukuran Voc menunjukkan tegangan terbuka yang lebih tinggi pada DSSC aerogel (21,40 mV) daripada DSSC xerogel (1,10 mV).

---

In this work, synthesis and characterization of nanomaterial titania (TiO2) aerogels for the purpose of dye-sensitized solar cells (DSSC) application have been performed. TiO2 aerogels with high surface area were succesfully prepared by two steps: sol–gel process with hydrolysis ratio (Rw) of 2.00, followed with continuous supercritical extraction with CO2. For comparison purposes, xerogels were also synthesized by conventional drying at room temperature. Multi-step calcination method was used to transform both samples to polycrystalline anatase by heating at 1500C and 3000C for 3 hours each under the influence of N2 gas and continuing to calcination temperature at 4200C for 2 hours, under oxygen flow (muffle).

The characteristics of aerogels and xerogels were obtained by DTA, BET, XRD, UV-vis DRS, and FTIR. Both samples were integrated into DSSC, which open voltage measurement (Voc) were performed under white light using multimeter. The results suggest aerogels prepared had higher surface area (1975 m2/g) than xerogels’ (271 m2/g). It was also proven multi-step calcination could increase crystallite size of aerogels to 9,21 nm by maintaining its surface area (71,90 m2/g), which is higher than that of xerogels (67,90 m2/g). The Voc measurement reveals a higher voltage on aerogel’s DSSC (21,40 mV) than that of xerogel (1,10 mV)."

"Sel surya tersensitasi zat pewarna (dye-sensitized solar cell, DSSC) merupakan salah satu teknologi sel surya generasi ke 3 yang murah dan mudah proses manufakturnya. Akan tetapi, efisiensi konversi energi yang dihasilkan divais ini masih sangat kecil dibandingkan dengan sel surya generasi pertama. TiO2 nanopartikel merupakan jenis material semikonduktor yang biasa digunakan pada DSSC yang kualitasnya bergantung kepada ukuran butirnya. Ekstrak ketapang terbukti dapat berperan sebagai capping agent natural yang dapat mengurangi ukuran partikel dan kristalit TiO2 serta memperbaiki sifat fotokatalitik dan absorbansinya. Penambahan grafena oksida sebagai dopant juga dapat memperbaiki sifat fotokatalitik dari TiO2 agar dapat meningkatkan efisiensi konversi energi dari DSSC. Pada penelitian ini, sintesis organik dilakukan dengan variasi ekstrak buah ketapang dan dengan penambahan grafen oksida. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa pada penambahan grafena oksida 0,0017% dan penggunaan ketapang pada konsentrasi 0,6 % memiliki peningkatan efisiensi konversi energi hingga 13,7%. Peningkatan efisiensi energi kini dapat dikaitkan dengan penggunaan ekstrak ketapang yang berperan sebagai capping agent pada saat proses sintesis dan penambahan grafen oksida dalam memperbaiki sifat fotokatalitiknya. Dengan demikian modifikasi green sintesis dengan ekstrak buah ketapang dan penambahan grafen oksida memiliki potensi yang besar dalam membangun proses manufaktur DSSC dengan konversi energi yang baik, murah serta ramah lingkungan

---

Dye sesnitized solar cell (DSSC) is one of the 3rd generation solar cell technologies that is cheap and easy to manufacture. However, the conversion energy efficiency produced is still very small compared to that of the first generation of solar cells. Titanium dioxide (TiO2) nanoparticles are a type of semikonduktor material commonly used in DSSC whose quality depends on the grain size. Almond extract is proven to act as a natural capping agent that can reduce the particle size and crystallite of TiO2 and improve its photocatalytic and absorbance properties. The addition of graphene as a dopant can also improve the photocatalytic properties of TiO2 in order to improve the energy conversion efficiency of DSSC. In this study, green synthesis was carried out using variations of almond extract and graphene oxide to improve photocatalytic properties and energy conversion. The result showed that the addition of graphene oxide of 0.0017% and 0.6% of almond extract increased energy conversion efficiency of up to 13.7%. The increase in energy eenergincy could be attributed to the use of almond extract which acts as a capping agent during the synthesis. Moreover, doping of graphene oxide improved its photocatalytic properties. Hence, green synthesis of TiO2 nanoparticles using almond extract media and the addition of graphene oxide has a great potential in fabrication of DSSC device with good energy conversion, cheap and environmentally friendly.

"

"Penelitian ini adalah studi awal mengenai sel surya tersensitasi berbasis ZnO dengan zat pewarna organik. Tujuannya untuk mengetahui pengaruh dari tingkat pengisian dan besar kristalit TiO2 terhadap voltase DSSC. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa, besar kristalit berbanding terbalik dengan voltase yang dihasilkan. Semakin besar ukuran kristalit semakin kecil voltase yang dihasilkan dan sebaliknya semakin kecil ukuran kristalit semakin besar voltase yang dihasilkan. Sementara tingkat pengisian mempunyai pengaruh berbeda pada kristalit yang besar dan kristalit yang kecil. Selain itu, ukuran kristalit dan tingkat pengisian mempengaruh kestabilan layer oksida dan kemampuannya dalam menyerap molekul zat pewarna.

---

This research is an initial study about ZnO based dye sensitized solar cell (DSSC) with an organic dye. The purpose is to understand the effect of loading level and crystallite size to DSSC voltages.

The result of this research shows that, crystallite size is a contrary fraction with the voltages that produced by DSSC. The bigger size of crystallite the lower voltages outcome, on contrary the smaller size of crystallite the bigger voltages can be produced by DSSC. While loading level have a different affect in smaller and bigger crystallite. Afterwards, crystallite size and volume level affect the stability of the layer oxide and its ability to absorb dye molecules."

"Saat ini penggunaan grafena dan senyawa turunannya berpotensi besar dalam berbagai aplikasi termasuk sebagai pembersih tumpahan minyak. Dalam penelitian ini dilakukan sintesis grafena oksida tereduksi (rGO) dari pensil dengan pereduksi perasan lemon. Selanjutnya rGO digunakan pada pelapisan spons poliuretan (PU) yang menghasilkan spons rGO/PU sebagai adsorben pembersih tumpahan minyak. GO disintesis dengan menggunakan metode Hummers termodifikasi untuk mendapatkan grafena oksida yang kemudian direduksi menggunakan reduktor perasan lemon. Pada penelitian ini dilakukan variasi konsentrasi perasan lemon (rGO 1:2, rGO 1:2,5, rGO 1:3) dan konsentrasi rGO (10 mg/ml, 12 mg/ml, 15 mg/ml) pada proses penyerapan rGO oleh spons PU. Hasil XRD menunjukkan bahwa lapisan grafit telah terkelupas dari 109 lapisan menjadi 2-4 lapisan. Konsentrasi perasan lemon pada proses reduksi mempengaruhi kandungan unsur C dan kandungan unsur O yang dihasilkan. Kandungan unsur C pada rGO yang dihasilkan berkisar antara 83,76 – 85,33% dan kandungan unsur O berkisar antara 8,62 – 12,01%. Dari ketiga variasi yang dilakukan yaitu rGO 1:2; rGO 1:2,5; dan rGO 1:3, hasil rGO yang paling baik berdasarkan kandungan unsur C dan O adalah rGO 1:3 dengan jumlah lapisan 2, kandungan unsur C 85,33% dan kandungan unsur O 8,62%. Spons rGO/PU yang telah disintesis berhasil membersihkan tumpahan minyak selama 10 detik dengan efisiensi sebesar 84,00%, 84,60%, dan 96,80%. Perbedaan nilai efisiensi tersebut karena adanya pengaruh konsentrasi rGO dalam penyerapan rGO ke spons PU. Efisiensi dalam membersihkan tumpahan minyak yang tertinggi dimiliki oleh spons rGO/PU 15 mg/ml dengan nilai sebesar 96,80%

---

Today the use of Graphene and its derivatives has great potential in many applications including as an oil spills cleanup. In this study a synthesis of reduced graphene oxide (rGO) from pencil by reducing graphene oxide with lemon juice. Furthermore, rGO is used for coating polyurethane sponges (PU) which produce rGO/PU sponges as oil spill cleanup adsorbents. GO was synthesized by using the modified Hummers method to obtain graphene oxide, then reduced by lemon juice. In this study, variation of lemon juice concentration (rGO 1:2, rGO 1:2,5, rGO 1:3) and the concentration of rGO (10 mg/ml, 12 mg/ml, 15 mg/ml) in the process of absorption of rGO by PU sponge. The XRD results show that the graphite layer has peeled from 109 layers into 2-4 layers. Concentration of lemon juice in the reduction process affects on the C content and O content produced. The content of C in the rGO ranged from 83,76 – 85,33% and the content of O ranged from 8,62 – 12,01%. Of the three variations carried out, namely rGO 1:2; rGO 1:2,5; and rGO 1:3, the best rGO results are based on the number of peeled layers, the content of C and O is rGO 1:3 with the number of layers 2, the content C 85,33% and O 8.62%. The rGO/PU sponge synthesized successfully cleanup the oil spill for 10 seconds with an efficiency of 84,00%, 84,60%, and 96,80%. The difference in the efficiency value is due to the influence of the concentration of rGO in the absorption of rGO into the PU sponge. The highest efficiency in cleanup the oil spill is owned by rGO/PU sponge 10 mg/ml with a value of 96.80%."

"Sel Surya Perovskite (PSC) adalah generasi keempat dari sel surya yang mengandung senyawa berstruktur perovskite. Senyawa ini umumnya merupakan gabungan dari senyawa organic-anorganik dari Timbal (Pb) yang berperan sebagai lapisan aktif penyerap cahaya. PSC memiliki sifat fotovoltaik yang sangat baik seperti penyerapan cahaya yang sangat baik dan mobilitas carrier yang tinggi. Namun, efisiensi dari PSC dan juga kualitas dari lapisan perovskite yang terbentuk menjadi keterbatasan utama dari sel surya ini. Dengan menambahkan oksida grafena tereduksi (rGO), diharapkan rekombinasi muatan pada batas butir yang ada dapat berkurang dan dapat meningkatkan efisiensi dengan signifikan. Selain itu substitusi parsial dari lapisan perovskite PbI2 dengan ZnCl2 juga diketahui dapat meningkatkan perpindahan elektron dari sel surya, yang menghasilkan efisiensi PSC yang lebih tinggi. PSC ini pada umumnya diproduksi pada lingkungan yang inert, namun pada penelitian ini, penggunaan rGO sebagai penstabil pada lapisan kompak ZnO nanorod akan diproduksi pada lingkungan ambien. Pengaruh dari penambahan rGO sebagai penstabil ini berhasil meningkatkan efisiensi dari sel surya hingga lebih dari 2x lipat.

---

Perovskite solar cell (PSC) is a fourth-generation solar cell containing perovskite structured compound, mainly from organic-anorganic hybrid of lead. This perovskite acts as an active layer that collects the light from the solar. PSC has a very good photovoltaic properties such good light absorption and high carrier mobility. However, the overall efficiency of PSC and the quality of the perovskite layer formed are the primary limitation of this solar cell. Reduced graphene oxide (rGO) is expected to to increase the efficiency of the solar cell. By adding rGO to the solar cell, charge recombination in grain boundaries can be reduced and thus increase the efficiency. Substituting the perovskite layer from lead iiodide (PbI2) to zinc chloride (ZnCl2) is one of the way to increase the electron transport from the solar cell, which means a higher overall efficiency from the PSC. The PSC is normally manufactured under inert environment, but in this research the addition of rGO to zinc oxide (ZnO) nanorods was integrated under ambient environment. The addition of rGO as a stabilizer successfully increases the solar cell efficiency by more than two folds.

"

"ABSTRAKDSSC, dyes sensitized solar cell, dengan zat warna alami termasuk kurkumin memiliki efisiensi yang rendah karena masalah ketidakstabilan kromofor pada zat warna tersebut. Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi DSSC dengan meningkatkan kestabilan fotoanoda, yaitu dengan inkorporasi nanopartikel emas. Nanopartikel emas dapat meningkatkan photocurrent dikarenakan efek surface plasmon resonance yang mampu meningkatkan absorpsi fotoanoda terhadap cahaya tampak. Penelitian mengenai inkorporasi nanopartikel emas pada fotoanoda DSSC tersensitasi zat warna alami termasuk kurkumin masih kurang dipelajari. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah inkorporasi nanopartikel emas dapat meningkatkan respon terhadap sinar tampak dan aktivitas photocurrent fotoanoda TiO2 tersensitasi kurkumin. Selain itu dimaksudkan juga untuk mengetahui apakah inkorporasi nanopartikel emas pada fotoanoda TiO2 tersensitasi kurkumin dapat meningkatkan efisiensi DSSC. Penelitian ini dimulai dengan sintesis dan persiapan bahan yang dibutuhkan untuk pembuatan fotoanoda. Fotoanoda yang digunakan adalah lapisan film TiO2 diatas kaca transparan yang konduktif kaca berlapis FTO, fluor doped Tin Oxide , yang disensitasi dengan kurkumin dan diinkorporasikan dengan nanopertikel emas. TiO2 dibuat dengan metoda Rapid Breakdown Anodization RBA , FTO dibuat dengan metode spray pyrolysis, dan nanopartikel emas disintesis dengan metode Turkevich. TiO2 dan kombinasi fotoanoda yang dibuat dikarakterisasi dengan SEM-EDX, UV-DRS, FTIR, dan XRD. Kombinasi empat fotoanoda yang dibuat yaitu FTO/TiO2, FTO/TiO2/Au, FTO/TiO2/Kurkumin dan FTO/TiO2/Au/ Kurkumin. FTO/TiO2 dibuat dengan metode doctor blade. Inkorporasi nanopartikel emas pada permukaan fotoanoda FTO/TiO2 dilakukan dengan metode elektroforesis. Hasil karakerisasi SEM-EDX mengkonfirmasi adanya nanopartikel emas yang telah terinkorporasi pada permukaan fotoanoda TiO2 dan distribusinya. Karaktersisasi FTIR mengkonfirmasi adanya interaksi antara kurkumin dan TiO2 setelah proses sensitasi. Untuk mempelajari dampak inkorporasi nanopartikel emas pada absorpsi dan aktivitas photocurrent fotoanoda TiO2 tersensitasi kurkumin pada cahaya tampak, dilakukan karakterisasi sifat optikal UV Vis dan UV DRS dan aktivitas photocurrent metode Multipulse Amperometry pada keempat fotoanoda yang telah dibuat. TiO2 hasil sintesis memiliki struktur anatase dengan ukuran 22.9 nm dan memiliki band gap sebesar 3.14 eV. FTO hasil sintesis memiliki sheet resistance rata rata sebesar 5.264 Ohm/sq dan Transmittans maksimum sebesar 84.2 . Nanopartikel emas hasil sintesis memiliki absorbansi maksimum pada panjang gelombang 536 nm. Absorpsi dan aktivitas photocurrent pada cahaya tampak dari FTO/TiO2/Au/kurkumin lebih baik dibandingkan FTO/TiO2/ Kurkumin. DSSC dengan fotoanoda FTO/TiO2/Au/Kurkumin ? = 0.07 memiliki efisiensi yang lebih besar dibandingkan FTO/TiO2/Kurkumin ? = 0.01 . Akhirnya untuk mengetahui apakah inkorporasi nanopartikel emas dapat meningkatkan efisiensi DSSC dengan fotoanoda TiO2 tersensitasi kurkumin, Fotoanoda FTO/TiO2/Kurkumin dan FTO/TiO2/Au/Kurkumin dirakit menjadi sistem DSSC dengan metode sandwich lalu dievaluasi efisiensinya dengan metode Linear Sweep Voltammetry dengan potensiostat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa inkorporasi nanopartikel emas pada fotoanoda TiO2 tersensitasi kurkumin dapat meningkatkan aktivitas photocurrent, hal ini dikarenakan pengaruh surface plasmon resonance dari nanopartikel emas sehingga meningkatkan absorpsi fotoanoda TiO2 tersensitasi kurkumin pada cahaya tampak. Sementara itu kenaikan efisiensi yang signifikan juga diamati pada DSSC dengan fotoanoda yang diinkorporasikan dengan nanopartikel emas.

---

ABSTRACTDSSC, dyes sensitized solar cells, with natural dyes including curcumin have a low efficiency due to the chromophore instability of the dyestuff. One way to improve the efficiency of DSSC, by improving photoanode stability, is by incorporation of gold nanoparticles. The gold nanoparticles can increase the photocurrent due to the surface plasmon resonance effect which enhances the photoanode absorption to visible light. Research on the incorporation of gold nanoparticles in DSSC with natural dye sensitized photoanode including curcumin has not been extensively studied. The purpose of this study was to find out whether the incorporation of gold nanoparticles could improve the response to visible light and photocurrent activity of curcumin sensitized photoanode TiO2. It is also intended to find out whether the incorporation of gold nanoparticles in the curcumin sensitized photoanode TiO2 can improve the efficiency of DSSC. This research begins with the synthesis and preparation of materials required for the fabrication of photoanode. The photoanode that used is made by a layer of TiO2 film on a transparent conductive glass FTO coated glass, Fluorine doped Tin Oxide , which is sensitized with curcumin and incorporated with gold nanoparticles. TiO2 was prepared by Rapid Breakdown Anodization RBA method, FTO was made by spray pyrolysis method, and gold nanoparticles were synthesized by Turkevich rsquo s method. TiO2 and photoanode combinations that made were characterized by SEM EDX, UV DRS, FTIR, and XRD. The combination of four photoanode are FTO TiO2, FTO TiO2 Au, FTO TiO2 Curcumin and FTO TiO2 Au Curcumin. FTO TiO2 is made by doctor blade method. The incorporation of gold nanoparticles on photoanode FTO TiO2 surface is done by electrophoresis method. SEM EDX characterization results confirm the presence of gold nanoparticles that have been incorporated on the surface of the photoanode TiO2 and its distribution. FTIR confirms the interaction between curcumin and TiO2 after the sensitization process. To study the effect of incorporation of gold nanoparticles on photocurrent absorption and photocurrent activity of curcumin sensitized photoanode TiO2 under visible light, optical characterization UV Vis and UV DRS and photocurrent activity Multi Pulse Amperometry method is recorded on all four photoanode that were made. TiO2 has anatase structure with crystallite size 22.9 nm and has a band gap of 3.14 eV. FTO have an average sheet resistance of 5,264 Ohm sq and Transmittance maximum of 84.2 . Gold nanoparticles have a maximum absorbance at wavelength 536 nm. It is found that the absorption and photocurrent activity under visible light of photoanode FTO TiO2 Au Curcumin is better than FTO TiO2 Curcumin. DSSC with photoanode FTO TiO2 Au Curcumin 0.07 has greater efficiency than FTO TiO2 Curcumin 0.01 . Finally, to find out whether the incorporation of gold nanoparticles can improve the efficiency of DSSC with curcumin sensitized photoanode TiO2, Photoanode FTO TiO2 Curcumin and FTO TiO2 Au Curcumin are assembled into DSSC system by sandwich method and evaluated its efficiency by Linear Sweep Voltammetry method with potentiostat. The results showed that the incorporation of gold nanoparticles in the curcumin sensitized photoanode TiO2 increase the photocurrent activity, due to the influence of surface plasmon resonance from the gold nanoparticles thus increasing the absorption of curcumin sensitized photoanode TiO2 under visible light. Meanwhile significant efficiency improvements were also observed in the DSSC with photoanode incorporated with gold nanoparticles."