Perpustakaan Digital ITB

Sel surya tersensitisasi pewarna (Dye-sensitized solar cells, DSSCs) merupakan sel surya generasi ketiga yang cukup menjanjikan dari segi fabrikasi dan performasinya dibandingkan sel surya konvensional berbasis bahan silikon yang telah terlebih dahulu dikembangkan. Keunggulan dari DSSC meliputi material yang digunakan berbiaya murah, fabrikasi dapat dilakukan dalam suhu ruang, dan teknologinya tergolong ramah lingkungan. Bermula dari penelitian O’Regan dan Gratzel pada tahun 1991, banyak penelitian yang mempelajari detail karakteristik struktur DSSC dalam upaya untuk meningkatkan performa divais. Salah satu fokus penelitian DSSC ialah absorpsi foton oleh molekul dye pada lapisan mesopori TiO2. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa dengan penambahan nanopartikel logam seperti emas dan perak (AuNP dan AgNP) kedalam struktur divais DSSC mampu meningkatkan penyerapan cahaya (foton) dengan adanya efek resonansi plasmon permukaan terlokalisasi (Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR) dari nanopartikel logam. Pada penelitian ini, telah berhasil dilakukan penambahan AuNP dan AgNP kedalam larutan dye, bertujuan untuk meningkatkan absorpsi cahaya pada lapisan dye dalam struktur divais DSSC. Setiap nanopartikel yang telah diberi capping molekul organik (oleylamine dan dodecanethiol) dicampur dengan larutan dye jenis N719 kemudian dilakukan optimasi rasio konsentrasi antara dye dengan nanopartikel logam yang terlibat didalamnya. Karakterisasi material aktif DSSC ini dilakukan melalui spektroskopi UV-Vis dan FTIR, sedangkan karakterisasi morfologi permukannya melalui TEM serta SEM. Performa hasil fabrikasi divais DSSC dilakukan melalui pengukuran J-V dengan solar simulator berintensitas 100mW/cm2 . Hasil fabrikasi menunjukkan adanya peningkatan rapat arus dan efisiensi ketika nanopartikel logam ditambahkan ke lapisan dye N-719 pada rentang konsentrasi nanopartikel logam tertentu. Penambahan nanopartikel emas dengan capping oleylamine (AuOA) memberikan hasil optimum pada konsentrasi 125µL dengan nilai Jsc 12.63 (mA/cm2) dan Voc yang terkait serta efisiensi divais sebesar 4.54% dimana lebih besar 34.7% dari divais referensi. Sementara itu pada divais DSSC dengan penambahan nanopartikel perak capping octanethiol pada konsentrasi 175µL memberikan nilai Jsc 12.46 mA/cm2 dan Voc 0.71 V serta hasil efisiensinya sebesar 4.85%, lebih besar 43.9% dari divais referensi. Hasil performansi divais DSSC yang didapatkan ini menunjukkan perenan penting dari nanopartikel logam baik itu AuNP ataupun AgNP pada rentang konsentrasi tertentu untuk meningkatkan absorbansi foton terkait dengan peningkatan nilai dari rapat arus Jsc.