Perpustakaan Digital ITB

Krisis energi global yang dari waktu ke waktu semakin kritis, mendorong pengembangan energi alternatif di muka bumi. Pancaran sinar matahari ke muka bumi apabila dikonversi menjadi energi listrik mampu dijadikan sebagai energi alternatif yang menjanjikan di masa depan. Sel surya silikon sebagai divais yang mengkonversi cahaya matahari menjadi energi listrik, sudah beredar lama secara komersil dengan effisiensi 10-20%. Proses fabrikasi yang tidak mudah serta membutuhkan biaya yang tinggi menjadi tantangan dalam pendistribusiannya. Selain itu, material silikon dapat menimbulkan efek tidak ramah lingkungan setelah penggunaannya. Sehingga dikembangkan sel surya tersintesi zat pewarna yang lebih dikenal dengan DSSC (Dye Sensitized solar cells) yang lebih mudah dan murah dalam produksinya. Ekstraksi klorofil dari daun Syngonium Pophyllum Schott digunakan sebagai fotosensitizer alternatif zat pewarna rhutenium yang terbukti menjadi racun di lingkungan. Ekstraksi daun klorofil menggunakan pelarut ethanol menghasilkan puncak absorbansi khas klorofil pada rentangan panjang gelombang cahaya tampak, 445-455 nm dan 666 nm. Analisis persamaan Tauc dari data absorbansi menghasilkan energi gap klorofil terkecil pada sampel 5 yaitu ~1,91 eV. Analisis elektrokimia terdapat puncak oksidasi dan reduksi pada klorofil, dari puncak-puncak tersebut dengan persamaan Bredas didapatkan tingkatan energi HOMO dan LUMO yang terkorelasi dengan energi gap klorofil. Sampel 5 memiliki energi HOMO paling bawah yaitu -4,272 eV dengan energi LUMO -2,362 eV. Komponen elektroda balik berperan sangat penting dalam mengumpulkan elektron dari sirkuit terluar. Platina (Pt) merupakan elektroda balik yang digunakan sejauh ini, dikarenakan material ini tersedia dalam jumlah yang terbatas sehingga membutuhkan biaya yang mahal dalam fabrikasi divais DSSC. Material Pedot:PSS sebagai polimer konduktif serta material klorofil yang terkarbonisasi digunakan sebagai alternatif elektroda balik Pt. Klorofil yang terkarbonisasi disintesis dengan mengaktifasi secara kimiawi, dilanjutkan dengan proses karbonisasi pada suhu 850o C dibawah aliran gas argon selama 2 jam. Hasil karakterisasi Cyclic Voltametry dihasilkan, elektroda balik Pt masih lebih baik dari Pedot:PSS dan pewarna klorofil yang terkarbonisasi, dengan laju transfer elektron yang lebih cepat didapatkan nilai ?Ep: 0,136 V. Konversi efisiensi divais DSSC menggunakan pewarna alami klorofil yang sama (sampel 5) menghasilkan nilai tertinggi 1,526% dengan Voc 1,2 V, dengan elektroda balik platina serta quasi solid elektrolit Poly Ethylene Oxide (PEO). Performa quasi solid elektrolit PEO jauh lebih baik dari elektrolit HSE dengan konversi effisiensi 0,999% pada elektroda balik platina. Elektroda balik Pedot:PSS dan klorofil yang terkarbonisasi menghasilkan konversi effisiensi yang lebih rendah yaitu 0,377% dan 0,308% dengan elektrolit HSE, serta 0,435% dan 0,239% dengan quasi solid elektrolit PEO. Walaupun performa elektroda balik Pedot:PSS dan klorofil terkarbonisasi belum sebaik platina, tetapi dua material tersebut dapat dijadikan sebagai alternatif elektroda balik dikarenakan tersedia melimpah, tidak beracun dan lebih murah.