Perpustakaan Digital ITB

Indonesia adalah negara tropis dimana kelembaban ambien memiliki kelembaban relatif yang berfluktuatif antara 50-80% RH. Sel surya berbasis perovskit menggunakan glovebox untuk mencegah terpaparnya lapisan perovskit pada suhu dan kelembaban yang ekstrim, namun ini meningkatkan biaya dan kompleksitas fabrikasi devais yang berbasis perovskit. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kelembaban pada performa sel surya yang telah difabrikasi. Struktur sel surya yang telah difabrikasi menggunakan CsPbBr3 sebagai lapisan absorber, SnO2 sebagai lapisan ETL, FTO sebagai substrat yang dapat tahan suhu tinggi fabrikasi devais dan lapisan karbon sebagai kontak, tanpa menggunakan HTL. CsPbBr3 merupakan salah satu jenis perovskit yang memiliki struktur ABX3 (A = Cs, MA dan FA, B = Pb, Sn, dll, X = I, Br dan Cl). CsPbBr3 memiliki daya tahan terhadap suhu dan kelembaban yang tinggi diakibatkan oleh kation Cs yang tidak mudah degradasi jika dibandingkan dengan molekul organik seperti MA ataupun FA, anion Br menggantikan anion I, karena ikatan Pb-Br jauh lebih susah terputusnya jika dibandingkan dengan Pb-I. CsPbBr3 menjadi kandidat yang jauh lebih stabil jika dibandingkan dengan MAPbI3 atau FAPbI3 yang menjadi bahan pokok penelitian. SnO2 digunakan sebagai ETL dalam penelitian ini, karena suhu annealing yang lebih rendah hanya 200°C. Proses fabrikasi sel surya berbasis CsPbBr3 dilakukan dalam berbagai kondisi kelembaban; kelembaban tinggi (~0% RH), kelembaban moderat (30-40% RH), kelembaban ambien (50-80% RH) dan kelembaban tinggi (80-90% RH) dengan menggunakan metode multi step spin-coating. Karakterisasi yang dilakukan dalam penelitian ini adalah X Ray Diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), fourier, UV-Vis spectroscopy, photoluminescence (PL), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), dan solar simulator AM 1.5 G filter 100 mW/cm2. Deposisi multi step spin-coating diawalin dengan deposisi lapisan PbBr2 kemudian dilapiskan sebanyak delapan lapisan CsBr berturut-turut, hal ini dilakukan untuk menjaga pertumbuhan kristal CsPbBr3. Pengaruh kelembaban pada sel surya berbasis perovskit, dapat diamati pada morfologi lapisan yang telah dibuat. Dimana morfologi lapisan PbBr2 sangat berpengaruh pada berbeda kondisi kelembaban, dimana pada kondisi kelembaban rendah dan moderat, struktur PbBr2 dapat diamati menghasilkan grain yang kecil dan memiliki porositas yang sangat tinggi, sedangkan pada kondisi kelembaban ambien dan tinggi, lapisan tersebut ii memiliki ukuran grain yang besar dan juga porositas yang lebih kecil. Pada tahapan terakhir deposisi lapisan CsPbBr3 telah disintesis, pada kondisi kelembaban rendah dan moderat, ukuran grain kecil dan memiliki pinhole yang dapat menurunkan performa sel surya yang telah di fabrikasi. Pada kondisi kelembaban ambien dan sedikitnya pinhole yang terbentuk, namun pada kondisi kelembaban tinggi masih terdapat pinhole yang terbentuk sehingga menurunkan performa sel surya. Pengaruh kelembaban juga sangat berpengaruh pada performa sel surya yang dihasilkan, hasil tertinggi performa yang di dapatkan dalam penelitian ini PCE sebesar 5,20%, FF sebesar 70,6%, Voc sebesar 1,46 V dan Jsc sebesar 5,03 mA/cm2