digilib@itb.ac.id +62 812 2508 8800

Semikonduktor koloid nanokristal (NCs) telah menarik perhatian yang cukup besar sebagai “building-block” aktif untuk fotovoltaik dengan biaya murah dan berbasis cairan-proses. Hal ini disebabkan oleh ukurannya yang bisa dikontrol untuk menyerap cahaya visible sampai cahaya near inframerah. Diantara berbagai komposisi nanokristal, plumbum sulfida (PbS) dengan energi bandgap 0.41 eV dalam bentuk bulk, menjadikannya istimewa sebagai aplikasi fotovoltaik yang disebabkan oleh fotosensitifitasnya dalam menyerap spektrum near inframerah. Dimulai dari sintesis koloid, yang dalam eksperimen ini sel surya difabrikasi dan dikarakterisasi berbasis PbS nanokristal koloid yang hampir monodispersi. Sel surya nanokristal ini difabrikasi dalam sebuah struktur divais “depleted heterojunction” yang berisi sebuah planar tipe II yang dibentuk oleh sebuah lapisan transportasi electron TiO2 dan sebuah lapisan PbS nanokristal. Karakterisasi yang relevan digunakan untuk mengkarakterisasi struktur, sifat optik, sifat listrik dari nanokristal dan divais sel surya. Untuk memahami mekanisme sel surya nanokristal, berbagai material dan berbagai aspek dari divais diinvestigasi dalam penelitian ini, yang bertujuan untuk mengoptimasi performa dari sel surya. Berbagai aspek ini meliputi efek dari: (1) dimensi dari nanokristal (yang berasosiasi dengan bandgap) ; (2) pasivasi elektron yang terperangkap di permukaan melalui perlakuan post-sintesis nanokristal; (3) ketebalan dari lapisan aktif nanokristal; (4) ligand-exchange pada permukaan nanokristal; (5) modifikasi antarmuka antara PbS nanokristal dan TiO2. Performa sel surya yang paling optimal diperoleh setelah menggabungkan pasivasi elektron permukaan dengan halida, ligand-exchange dengan 3-mercaptopropionic acids, perlakuan antarmuka menggunakan TiCl4, dan dengan ketebalan lapisan aktif nanokristal 220 nm menghasilkan tegangan sel surya sebesar 0.53 V, densitas listrik sebesar 14.03 mAcm-2 dan efisiensi 3.25%.