Perpustakaan Digital ITB

Sel surya berbasis dye-sensitized (dye sensitized solar cell - atau disingkat DSSC) merupakan jenis sel surya generasi baru yang memanfaatkan prinsip fotoelektrokimia, dimana proses penyerapan cahaya matahari melalui pewarna tersensitisasi (dye-sensitized) dan proses pembangkitan dan transfer elekton terjadi melalui material inorganik semikonduktor sebagai lapisan fotoelektroda. Lapisan ini juga berfungsi sebagai media pengumpul dye (pewarna) dan membran berpori untuk proses difusi pasangan redoks. Tujuan penelitian ini adalah preparasi partikel nano kristal TiO2 mesopori untuk aplikasi fotoelektroda pada sel surya berbasis dye-sensitized menggunakan metoda sol gel. Titanium tetra isopropoxide (TTIP) sebagai prekursor dibuat melalui reaksi Titanium (IV) chloride (TiCl4) dan isopropyl alcohol (IPA) dengan variasi konsentrasi 0.3 M, 0.5 M and 1.5 M. Proses dilakukan pada suhu sekitar 60 oC menggunakan pelarut tert-butanol dan asam asetat sebagai ligan dan penstabil reaksi. Katalis CH3COOH/HCl diaplikasikan dengan perbandingan volume yaitu 2:0 ; 1:1 dan 0:2. Pengaruh penggunaan katalis dan konsentrasi prekursor terhadap morfologi dan struktur kristal partikel TiO2 dianalisa. Proses kalsinasi serbuk TiO2 dilakukan pada suhu 500oC selama 2 jam. Hasil karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD) menunjukkan bahwa TiO2 partikel yang dihasilkan adalah nano kristal dengan struktur kristal anatase untuk rasio katalis 2:0 dan anatase/rutil untuk rasio katalis adalah 1:1 dan 0:2. Morfologi partikel TiO2 yang terbentuk adalah spherical (bulat) dan bersifat mesopori. Partikel yang seragam dan menyebar dihasilkan pada konsentrasi TTIP 0,3 M Ukuran rata-rata partikel yang dihasilkan secara berurutan adalah 90 nm, >200 nm, dan 3 ?m untuk penggunaan katalis CH3COOH, CH3COOH/HCl dan HCl. Partikel TiO2 ini memiliki band gap lebar yaitu 3,65-3,71 eV dan range ini sesuai untuk aplikasi material fotoelektroda. Lapisan fotoelektoda TiO2 ini memiliki kemampuan penyerapan cahaya pada daerah panjang gelombang ultra violet, cahaya tampak dan infra merah. Karakteristik kurva I-V sel surya (0,48 cm2) diukur menggunakan sun simulator AM1,5 dengan sumber cahaya Xenon dan intensitas 50 mW/cm2. Efisiensi sel terbaik dihasilkan oleh sel surya yang menggunakan partikel nano kristal TiO2 berbasis katalis asam asetat sebagai material fotoelektroda yaitu sekitar 0,5%