Perpustakaan Digital ITB

Sel surya tersensitisasi pewarna (Dye Sensitized Solar Cell, DSSC) merupakan jenis sel surya generasi ketiga yang memiliki keunggulan diantaranya: metode fabrikasi yang lebih sederhana dan mudah; biaya fabrikasi yang murah; menggunakan bahan yang ramah lingkungan; kemampuan untuk bekerja pada sudut yang lebar, intensitas cahaya yang rendah dan cahaya yang menghambur; menunjukkan sedikit perubahan performa pada suhu lingkungan berkisar -20oC sampai 80oC; dan fleksibel. Dalam beberapa tahun ini telah banyak penelitian terkait peningkatan efisiensi dan waktu hidup (life time) dari jenis sel surya ini yang salah satunya adalah memanfaatkan efek localized surface plasmon resonance (LSPR) ke dalam struktur DSSC baik itu ke dalam lapisan dye ataupun membentuk struktur lapisan tersendiri. LSPR adalah fenomena optik yang dihasilkan oleh gelombang cahaya yang tertangkap dalam nanopartikel logam karena ukurannya lebih kecil dibandingkan panjang gelombang cahaya yang mengenainya. Ketika frekuensi osilasi dari elektron bebas pada permukaan logam bersesuaian dengan frekuensi gelombang elektromagnetik dari cahaya yang datang maka akan menghasilkan medan listrik yang sangat besar di sekitar permukaan logam tersebut. Pada penelitian ini dikaji pengaruh penambahan nanopartikel emas (AuNP) kedalam lapisan dye yang diharapkan dapat membantu absorpsi foton dan meningkatkan kinerja divais. Selain itu, pengaruh variasi penggunaan capping material organik pada AuNP juga dikaji, baik itu terhadap perubahan karakteristik optik maupun kimiawinya ketika ditambahkan dengan larutan dye N-719. Dalam penelitian ini capping material yang digunakan terbatas pada material oleylamine dan 3-mercaptopropionic acid karena telah diketahui memiliki stabilitas yang tinggi ketika difungsionalisasi sebagai stabilizer dan capping dari Au core. Sintesis nanopartikel emas dengan capping oleylamine (AuOA) dan 3-MPA (AuMPA) dilakukan dengan menggunakan metoda reduksi kimia. Sementara itu fabrikasi DSSC dengan penambahan AuNP dilakukan dengan mekanisme seperti yang telah dikembangkan pada penelitian sebelumnya. Karakterisasi material dan pengukuran divais meliputi karakterisasi spektroskopi UV-Vis, karakterisasi spektroskopi FTIR, karakterisasi spektroskopi Raman, karakterisasi SEM, dan pengukuran J-V. Hasil karakterisasi UV-Vis menunjukkan puncak plasmonik spesifik untuk larutan AuOA dan AuMPA berada pada panjang gelombang yang sama yaitu pada 530,97 nm. Sementara itu, area absorbansi larutan dye N-719 mengalami pelebaran pita akibat penambahan larutan AuOA, hal ini terjadi akibat adanya gangguan pada struktur kimia dye N-719. Adanya pembentukan ikatan secara kimiawi antara dye N-719 dengan capping material oleylamine ataupun 3- MPA ditunjukkan dengan adanya pergeseran pita dari hasil pengamatan spektra FTIR dan Raman. Hasil citra SEM memperlihatkan area mesopori dari lapisan TiO2 telah berhasil dibuat dan untuk lapisan TiO2 yang direndam dalam dye N-719 dengan penambahan AuNP memperlihatkan adanya penumbuhan AuNP (berwarna putih terang) berukuran sekitar 52 nm, diatas permukaannya. Divais DSSC yang telah difabrikasi kemudian diukur sifat listrik menggunakan solar simulator dengan intensitas 1000 W/m2 . Hasil pengukuran J-V menunjukkan divais DSSC dengan penambahan AuNP memiliki ???????????? sebesar 17,09 mA/cm2 dan ???????????? sebesar 0,71 V dibandingkan dengan divais referensi memiliki ???????????? sebesar 16,93 mA/cm2 dan ???????????? sebesar 0,7 V, dimana dalam penelitian awal ini didapatkan efisiensi divais dengan penambahan AuNP mengalami kenaikan sebesar 0,16%.