Perpustakaan Digital ITB

Photoelektroda pada dye-sensitized solar cells memiliki peranan yang penting dalam proses penpindahan elektron. Dimana photoelektroda ini berasal dari suatu senyawa oksida seperti TiO2, SnO2, ZnO, dan lain-lain. Logam oksida yang digunakan biasanya dalam ukuran nanopartikel. Untuk mendapatkan ukuran logam osida nanopartikel dapat dengan menggunakan beberapa proses seperti sol-gel, chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), sonochemical, hidrotermal, dan solvotermal. Pada penelitian photoelektroda yang akan digunakan pada DSSC yaitu menggunakan logam oksida dari hasil sintesis dengan metoda solvotermal. Dimana logam oksida yang digunakan yaitu TiO2, SnO2, dan variasi campuran antara TiO2 dengan SnO2 dengan perbandingan 3:1, 1:1, dan 1:3. Photoelektroda ini dibuat dalam menjadi suatu lapisan diatas kaca konduktif FTO dengan menggunakan metoda spin coating. Tujuan dari penelitian photoelektroda dengan menggunakan logam oksida ini yaitu untuk meningkatkan kinerja dari photoelektroda dalam DSSC dengan cara mencampurkan dua macam senyawa oksida yaitu TiO2 dan SnO2. Karena jika pada salah satu senyawa yang dijadikan photoelektroda seperti senyawa TiO2 terdapat kekurangan dalam kecepatan transport elektron, sedangkan pada senyawa SnO2 memiliki kekurangan dalam mengadsorpsi dye pada permukaan akan tetapi memiliki kelebihan dalam kestabilan dan meminimalkan lajur degradasi dye dan memiliki mobilitas elektron yang lebih baik dibandingkan dengan TiO2. Pada proses solvotermal ini didapatkan senyawa TiO2, SnO2, dan campuran antara TiO2-SnO2 berdasrkan hasil pengujian XRD dengan terlihat puncak intensitas yang menunjukkan terdapat kristal dari kedua senyawa tersebut. Pada hasil pengujian SEM terdapat ukuran rata-rata dari logam oksida yaitu 30-100 nm yang berbentuk bulat yang teraglomerasi dengan partikel lainnya yang terdapat pada sampel dengan logam oksida TiO2 dan 1-4 mikrometer berbentuk seperti bola pada sampel degan logam oksida SnO2. Ketika pada pencamuran dari pada kedua logam oksida TiO2 dan juga SnO2 terdapat kedua ukuran tersebut, sehingga dalam photoelektroda ini menghasilkan efek sebagai scattering layer. Nilai dari pada bandgap yang didapat dengan menggunakan metode tauch plot pada hasil pengujian UV-Vis Spectroscopy menunjukkan terdapatnya perubahan nilai bandgap dan juga batas pita konduksi pada tiap sampel yang dicoba dimana pada TiO2 3.2 eV dan SnO2 3.15eV, ketika dilakukan pencampuran dari keduanya mengalami peningkatan bandgap yaitu pada perbandingan TiO2 dan SnO2 3:1 sebesar 3.23eV, 1:1 sebesar 3.27eV, dan 1:3 sebesar 3.3eV. Untuk performa dari pada DSSC dengan menggunakan logam oksida TiO2, SnO2, dan campurannya memiliki nilai yang berbeda-beda dengan menggunakan hasil pengujian EIS dan juga I-V. Pada hasil EIS didapatkan suatu nilai resistansi transport elektron pada logam oksida, resistansi rekombinasi, life time elektron, waktu ekstraksi elektron, kefisien difusi kimia, dan panjang difusi efektif yang berperan penting dalam kemampuan untuk mengkonversi energi yang berasal dari cahaya menjadi listrik. Pada kemampuan mengkonversi yang dilihat dengan menggunakan I-V didapatkan performa yang paling optimal terdapat pada campuran antara TiO2 dan SnO2 3:1. Dengan efisiensi yang tertinggi pada yaitu 1.53% pada campuran TiO2 dan SnO2 3:1 dikarenakan nilai resistansi transport yang menurun dibanding TiO2 dan akibat terdapat dua ukuran yang berbeda menghasilkan scattering layer untuk menghamburkan kembali cahaya sehingga dye lebih banyak menangkap cahaya. Namun pada nilai fill factor yang lebih tinggi yaitu pada photoelektroda menggunakan TiO2 tanpa campuran dengan nilai 0.66. Akan tetapi bila jumlah ukuran yang besar lebih banyak yang dapat terlihat pada campuran perbandingan 1:1 dan 1:3 pada logam oksida TiO2 dan SnO2 mengakibatkan dye yang menempel lebih sedikit pada loga oksida sehingga nilai performanya tidak lebih tinggi dibandingkan dengan campuran 3:1.