Perpustakaan Digital ITB

Sel surya tersensitisasi pewarna atau yang lebih dikenal sebagai Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC), merupakan salah satu alternatif lain dari sel surya konvensional seperti silikon. Dibandingkan dengan sel surya silikon, DSSC menawarkan biaya fabrikasi yang lebih terjangkau, pembuatannya mudah dan ramah lingkungan. DSSC terdiri dari tiga komponen utama yaitu fotoanoda semikonduktor teradsorpsi dye, elektrolit dan elektroda lawan. Penelitian ini bertujuan untuk membuat DSSC dengan ZnO nanorod (ZnO-NR) sebagai material fotoanoda dan mempelajari karakteristiknya pada DSSC. Pembuatan DSSC diawali dengan pelapisan blocking layer (BL) ZnO dan seed layer ZnAA/ZnO-NP pada substrat FTO. Kemudian dilanjutkan dengan sintesis ZnO nanorod dengan menggunakan metode hidrotermal 3×2 jam di dalam oven pada suhu 90°C dan dilanjutkan proses pemanasan 500°C untuk proses kristalisasi. Lapisan ZnO-NR dipelajari morfologinya melalui karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM), hasilnya menunjukkan bahwa dengan penambahan ZnO nanopartikel pada prekursor lapisan benih menghasilkan morfologi ZnO-NR berbentuk seperti landak (hedgehog-like). Struktur kristal dari ZnO-NR dipelajari melalui karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD) dan hasilnya menunjukkan bahwa pola puncak difraksi sesuai dengan bidang kristal dari ZnO dan berbentuk hexagonal wurtzite. Hasil pengukuran UV-Vis menunjukkan penyerapan dye lebih tinggi pada ZnO-NR berbentuk seperti landak. Pembuatan DSSC terdiri dari struktur FTO/BL/ZnO-NR/D358-dye/elektrolit/Platina/FTO. Karakterisasi DSSC diukur melalui pengukuran arus tegangan (I-V) yang dilakukan pada kondisi gelap dan disinari dengan intensitas daya yang dipancarkan sebesar 100 mW/cm2 dan untuk mempelajari rekombinasi muatan yang terjadi dikarakterisasi dengan Intensity Modulated Photovoltage Spectroscopy (IMVS). Efisiensi (?) terbaik yang berhasil dicapai adalah 2,35% dengan nilai VOC sebesar 0,66 V, JSC sebesar 7,05 mA/cm2, dan fill factor (FF) sebesar 49,68%. Hasil IMVS juga menunjukkan bahwa rekombinasi dari proses fotogenerasi elektron di dalam sel DSSC dapat dimimalkan. Ini menunjukkan bahwa morfologi dari ZnO-NR berstruktur seperti landak dapat meningkatkan luas permukaan sehingga akan memberikan keuntungan untuk menyerap molekul dye lebih banyak dan meningkatkan transpor elektron yang mengarah pada peningkatan kinerja DSSC. Selain itu, efek penambahan BL pada DSSC juga telah dipelajari. Diperoleh bahwa penambahan BL akan meningkatkan stabilitas dan umur dari DSSC dengan ZnO nanorod ini.