Perpustakaan Digital ITB

Pengaruh perbedaan struktur ZnO nanorod (ZnO-NR) dan ZnO nanopartikel (ZnO-NP) sebagai fotoanode pada Sel Surya Tersentisasi Dye (Dye Sensitized Solar Cells, DSSC) telah diteliti. Untuk ZnO-NR, proses penumbuhan dilakukan dengan metode hidrotermal dengan penambahan ammonia, yang berfungsi sebagai agen pengatur pH pada larutan prekursornya. Lapisan ZnO-NR dipelajari morfologinya melalui karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM), di mana hasilnya memperlihatkan morfologi ZnO-NR yang tumbuh tegak lurus substrat. Untuk ZnO-NP, bahan ZnO-NP yang digunakan diperoleh dari produk komersil dengan ukuran partikel rata-rata sekitar 30 nm. Struktur kristal ZnO diperiksa melalui karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD) dan hasilnya menunjukkan bahwa pola puncak difraksi sesuai dengan bidang kristal dari ZnO yang berbentuk hexagonal wurtzite. Hasil pengukuran DSSC dengan fotoanode ZnO-NP ternyata memiliki efisiensi konversi daya lebih tinggi, yakni sebesar 3,48% untuk ZnO-NP dan 1,20% untuk ZnO-NR. Berdasarkan analisis spektrum absorbansi UV-Vis, kurva I-V dan plot Nyquist dari pengukuran Spektroskopi Impedansi Elektrokimia (Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS), dapat dipahami kaitan antara performansi sel dan kinetika transfer elektron dan transpor pembawa muatan. Ditemukan bahwa pada tegangan sel di 0V, hambatan transfer elektron yang terkait dengan laju rekombinasi hilang, sebagai akibat transfer elektron balik dari ZnO ke elektrolit, pada DSSC dengan ZnO-NP lebih besar dari pada DSSC dengan ZnO-NR. Akan tetapi, pada tegangan sel mendekati Voc, dimana diharapkan terjadi transfer elektron dari dye ke ZnO, ternyata hambatan transfer elektron pada DSSC dengan ZnO-NR lebih besar dari DSSC dengan ZnO-NP. Dengan fakta ini maka dapat dipahami mengapa performanasi DSSC dengan ZnO-NR lebih rendah dari DSSC dengan ZnO-NP.