DSSC (dye-sensitized solar cell) adalah sebuah sel photovoltaic yang mampu mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Pada awal pengembangan DSSC, digunakan semikonduktor TiO2 dengan zat warna dari senyawa komplek rutenium. Walaupun DSSC tersebut sudah menghasilkan efisiensi yang baik, tetapi mulai banyak dilakukan pengembangan DSSC dengan zat warna alami karena lebih ramah lingkungan, murah, dan mudah didapatkan. Pada penelitian ini, digunakan fotoanoda TiO2 yang tersensitasi kombinasi ekstrak daun Manihot esculenta dan Ipomoea batatas sebagai ko-sensitasi, kemudian diuji kinerja fotoanoda tersensitasi zat warna alami tersebut dengan metode spektroelektrokima. TiO2 sudah berhasil disintesis dengan metode anodisasi menggunakan elektrolit etilen glikol (NH4F 0,3%, H2O 2%) pada potensial 40 V selama 45 menit, kemudian dikalsinasi pada temperatur 450°C selama 2 jam dengan laju kenaikan temperatur sebesar 2°C/menit. TiO2 hasil sintesis tersebut kemudian dikarakterisasi menggunakan SEM-EDS, XRD, FTIR, dan UV-Vis DRS. Dari hasil SEM didapatkan bahwa TiO2 yang disintesis memiliki morfologi nanotube dengan diameter rata-rata pori sebesar 53 nm. Sedangkan itu, pada hasil uji EDS didapatkan bahwa perbandingan atomik Ti:O adalah sebesar 1:2 dan pada hasil FTIR terdapat gugus Ti-O-Ti pada 821 cm-1 yang mana menandakan TiO2 sudah terbentuk. Dari hasil XRD, didapatkan bahwa TiO2 nanotube yang disintesis memiliki fasa anatase. Dengan menggunakan persamaan Tauc dan Kubelka-Munk pada hasil pengujian UV-Vis DRS, didapatkan band gap TiO2 hasil sintesis sebesar 3,21 eV. Akan tetapi, dari hasil pengujian aktivitas fotokatalitik TiO2 hasil sintesis dengan metode LSV dan MPA, TiO2 hasil sintesis belum menunjukkan respon arus terhadap cahaya UV yang baik dikarenakan terjadinya kebocoran cahaya visible pada saat dilakukan pengujian.
DSSC (dye-sensitized solar cell) is a photovoltaic cell that converts light energy into electrical energy. At the early development of DSSC, a TiO2 semiconductor is used with ruthenium dye compounds. Although the DSSC has produced a good efficiency, development continues to utilize natural dyes because it is more eco friendly, cheaper, and common. In this study, a TiO2 photoanode sensitized by combination of Manihot esculenta leaves and Ipomoea batatas as a co-sensitizer is utilized, then the dye sensitized photoanode's performance is examined with spectroelectrochemical method. The TiO2 has been synthesized by anodization method using etylen glicol (NH4F 0,3%, H2O 2%) in the potential of 40 V for 45 minutes, then calcinated at the temperature of 450°C for 2 hours with the temperature increase rate of 2°C/minutes. The synthesized TiO2 then characterized with SEM-EDS, XRD, FTIR, and UV-Vis DRS. From SEM characterization, it is known that the synthesized TiO2 has a nanotube morphology with the average pore diameter of 53 nm. While from EDS characterization, it is known that the atomic ratio of Ti:O is 1:2 and from FTIR characterization, there is a Ti-O-Ti peak at 821 cm-1, that indicates TiO2 has formed. From XRD characterization, it is known that the synthesized TiO2 nanotube has an anatase phase. Using Tauc and Kubelka-Munk equation to analyze the UV-Vis DRS characterization, the band gap of the synthesized TiO2 is known to be 3,21 eV. However, from the photocatalytic activity examination using LSV and MPA methods, the synthesized TiO2 has not shown a good current reponse to UV light due to the visible light leak during the examination. |
Pdf-Atikah Aminy Vatin.pdf :: Unduh