Perpustakaan Digital ITB

Sel surya tersensitisasi zat warna atau dye sensitized solar cell (DSSC) merupakan sel surya yang menggunakan zat warna untuk menghasilkan arus listrik. DSSC disusun oleh empat komponen dasar yaitu fotoanoda, zat warna atau dye, elektrolit, dan elektroda lawan. Sistem DSSC memerlukan elektroda lawan yang memiliki aktivitas elektrokatalitik tinggi untuk mereduksi ion I3- dari elektrolit. Selama ini, elektroda lawan yang digunakan adalah kaca konduktif yang dilapisi logam platina. Platina (Pt) merupakan logam yang memiliki konduktivitas listrik dan aktivitas elektrokatalitik tinggi namun dengan harga Pt yang mahal menyebabkan biaya pembuatan DSSC menjadi tinggi. Oleh karena itu, dalam penelitian ini telah dikembangkan elektroda lawan untuk mengganti logam platina dan kaca konduktif menggunakan polimer konduktif seperti polianilina (PANI). PANI didoping dengan CSA dalam pelarut m-cresol diketahui memiliki konduktivitas tinggi sehingga pada penelitian ini PANI/CSA dicampur dengan material berbahan karbon seperti grafit dan karbon aktif. Grafit digunakan karena memiliki konduktivitas elektrik tinggi dan karbon aktif digunakan karena memiliki aktivitas elektrokatalitik yang baik. PANI/CSA disintesis dengan reaksi polimerisasi oksidatif anilina menggunakan ammonium persulfate (APS) sebagai inisiator, dilanjutkan dengan proses dedoping menggunakan ammonium hidroksida, kemudian proses redoping menggunakan CSA dalam pelarut m-cresol. Hasil sintesis PANI/CSA dikarakterisasi mengunakan spektroskopi AC Impedance, spektroskopi FT-IR, dan spektroskopi Raman. Tahap pembuatan DSSC meliputi pembuatan film tipis TiO2, pembuatan pasta blend dari PANI/CSA dengan grafit dan PANI/CSA dengan karbon aktif sebagai elektroda lawan, insersi elektrolit, dan penggabungan semua komponen. DSSC dikarakterisasi menggunakan simulator solar ORIEL S013A dan V-I Keithley 2400. Keberhasilan proses doping CSA pada PANI ditunjukkan dengan spektrum absorpsi FT-IR dimana puncak pada bilangan gelombang 1716 dan 1011 cm-1 mengindikasikan ikatan C=O dan S=O pada CSA. Pengukuran Raman mengindikasikan perubahan komposisi cincin penyusun rantai dari benzenoid dan quinonoid menjadi semiquinonoid dengan munculnya pergeseran Raman pada 1624 dan 852 cm-1. Puncak tersebut merupakan vibrasi ulur C~C dan deformasi dari cincin semiquinonoid. Konduktivitas maksimum dari PANI/CSA adalah 38 Scm-1 yang dihasilkan ketika fraksi mol CSA dalam PANI sebesar 0,36 (level doping 56%). DSSC yang menggunakan PANI/CSA tersebut menghasilkan efisiensi konversi sebesar 2,57% pada penggunaan grafit dan 3,14% pada penggunaan karbon aktif (konsentrasi PANI/CSA dalam blend 25% w/w).