FABRIKASI KOMPOSIT PEROVSKIT HALIDA - POLIMER UNTUK MENINGKATKAN SIFAT OPTOELEKTRONIK DALAM APLIKASI LUMINESCENT SOLAR CONCENTRATOR DISERTASI Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dari Institut Teknologi Bandung EA CAHYA SEPTIA MAHEN NIM: 30218003 (Program Studi Doktor Fisika) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Juni 2023 i ABSTRAK FABRIKASI KOMPOSIT PEROVSKIT HALIDA - POLIMER UNTUK MENINGKATKAN SIFAT OPTOELEKTRONIK DALAM APLIKASI LUMINESCENT SOLAR CONCENTRATOR Oleh Ea Cahya Septia Mahen NIM: 30218003 (Program Studi Doktor Fisika) Perovskit organometal halida telah mendapatkan perhatian yang luar biasa untuk aplikasi potensial sebagai perangkat optoelektronik, karena sifat optik dan elektroniknya yang sangat baik. Penelitian disertasi ini melaporkan fabrikasi lapisan komposit perovskit methylamonium lead bromide/ polymethil metha acrilate (MAPbBr 3/PMMA) dengan emisi hijau melalui metode drop-casting sederhana. Berdasarkah hasil studi yang dilakukan, Diketahui bahwa ketika MAPbBr 3 digabungkan dengan PMMA, posisi puncak PL dan spektra serapan UV- Vis menunjukkan fenomena red-shift. Karakterisasi komprehensif menggunakan X- ray diffraction (XRD) dan transmission electron microscop (TEM) menunjukkan bahwa fenomena ini mungkin berhubungan dengan dielektric screening dan regangan kristal perovskit yang diinduksi oleh kehadiran PMMA. Salah satu aplikasi potensial dari lapisan komposit MAPPbBr 3/PMMA yaitu sebagai down- converter LED. Penerapan lapisan MAPbBr 3/PMMA pada LED UV telah berhasil menghasilkan warna hijau pada koordinat warna CIE (0,21, 0,71), mendekati standar warna hijau, yaitu pada NTSC 1953 dan Adobe RGB 98. Hasil ini menunjukkan bahwa komposit perovskit MAPbBr 3/PMMA memiliki potensi besar untuk aplikasi LED. Lapisan komposit perovskit/PMMA dapat dimanfaatkan sebagai lapisan luminescent solar concerntrators (LSC) transparan. Dalam penelitian ini perovskit MAPbBr 3 digunakan sebagai material fluorosensi dalam LSC dengan desain sandwitch (SD-TLSC) dimana perovskit MAPbBr 3 yang memiliki pendaran biru (B-MAPbBr 3) dan hijau (G-MAPbBr3) dikompositkan dengan PMMA dan dideposisikan ke bagian atas dan bawah dari subbstrat kaca. SD-TLSC menunjukkan efisiensi optik yang tinggi sebesar 5,75% dan mempertahankan nilai average visual transmission (AVT) yang tinggi sebesar 85,7%. Koordinat warna CIE 1931 (0,33, 0,36) dari SD-TLSC berdekatan dengan koordinat warna CIE 1931 AM 1.5G (0,32, 0,33) sebagai titik acuan. SD-TLSC berbasis material komposit perovskit MAPbBr 3/PMMA telah berhasil difabrikasi dan menghasilkan efisiensi dan transparansi yang tinggi. Hal ini membuka peluang besar untuk aplikasi nyata LSC pada jendela surya dalam aplikasi fotovoltaik yang terintegrasi bangunan. Kata kunci: perovskit halida, Luminescent solar concentrators (LSC), emisi, absorbansi, down converter LED. ii ABSTRACT FABRICATION OF PEROVSKIT HALIDE - POLYMERS COMPOSITE TO ENHANCE OPTOELECTRONIC PROPERTIES IN LUMINESCENT SOLAR CONCENTRATOR APPLICATION By Ea Cahya Septia Mahen NIM: 30218003 (Doctoral Program in Physics) Organometal halide perovskites have been gaining tremendous attention for their potential application as optoelectronic devices, owing to their excellent optical and electronic properties. This dissertation research reports on the fabrication of methylamonium lead bromide/ polymethil metha acrilate (MAPbBr 3/ PMMA) composite film with bright green emission via a simple drop-casting method. It is found that when MAPbBr 3 was combined with PMMA, PL peak position and edge absorption spectra exhibit a redshift phenomenon. Comprehensive characterizations using x-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscope (TEM) suggested that this phenomenon possibly corresponded to the dielectric screening and strain of perovskite crystal induced by the presence of PMMA. Understanding this redshift phenomenon could be beneficial for developing high color purity optoelectronic devices. A potential application of the prepared film as a green down-converter is also demonstrated.