Perpustakaan Digital ITB

Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) merupakan suatu jenis sel surya generasi ketiga yang menggunakan zat warna sebagai foto sensitizer dalam perangkat DSSC. Komponen yang terdapat dalam DSSC adalah TCO (Transparent Conductive Oxide) atau kaca konduktif transparan, lapisan semikonduktor oksida, zat pemeka, elektrolit, dan elektroda lawan. Material yang biasa digunakan sebagai elektroda lawan adalah polianilina (PANI). Dalam proses sintesis PANI biasanya digunakan suhu reaksi yang rendah untuk mendapatkan sifat konduktivitas yang tinggi. Pada penelitian ini, proses sintesis PANI dilakukan pada berbagai variasi suhu tinggi, kemudian dikarakterisasi dan digunakan sebagai material untuk elektroda lawan pada DSSC. PANI disintesis pada suhu 273, 298, 308, 318, 328, 338, 348 K menggunakan metode rapid mixing di dalam etilen glikol bath. Sampel PANI kemudian dikarakterisasi menggunakan spektroskopi FTIR-ATR (Attenuated Total Reflectance), spektroskopi Raman, spektroskopi UV-DRS (Diffuse Reflectance Spectra), dilihat morfologinya menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope), dan diukur nilai konduktivitasnya menggunakan LCR meter. Hasil spektrum FTIR-ATR menunjukkan adanya puncak baru yang muncul pada 1038, 1211, dan 1410 cm-1, puncak-puncak tersebut menandakan keberadaan struktur phenazine pada PANI yang disintesis pada suhu tinggi yaitu pada suhu 298 K hingga 348 K. Analisis spektroskopi Raman diamati adanya penurunan rasio intensitas yang berhubungan dengan penurunan jumlah cincin benzenoid hingga titik minimum di PANI 328 K dan penurunan ikatan amina sekunder antar cincin benzenoid. Analisis spektroskopi UV-DRS menghasilkan nilai band gap dari PANI, dengan band gap tertinggi dimiliki oleh sampel PANI 328 K. Nilai konduktivitas PANI tertinggi dimiliki oleh PANI 273 K dan kemudian menurun dan cenderung rendah pada suhu tinggi. Dari hasil citra SEM ditemukan terjadi perubahan morfologi PANI dari bentuk globular pada suhu 273 K menjadi nanorod pada suhu tinggi dengan penurunan diameter hingga mencapai titik minimum di PANI 338 K. Sampel PANI kemudian digunakan sebagai material elektroda lawan pada perangkat DSSC dan dilakukan pengukuran kinerja perangkat DSSC mengunakan solar simulator. Hasil kinerja perangkat DSSC menunjukkan efisiensi rata-rata tertinggi diperoleh dengan PANI 273 K sebesar 1,91% akibat dari nilai konduktivitasnya yang tinggi. Kinerja perangkat DSSC dengan efisiensi rata-rata terendah diperoleh dari PANI 328 K (1,15%) akibat nilai konduktivitas yang rendah dan nilai band gap yang tinggi, namun terjadi peningkatan efisiensi rata-rata pada PANI 338 K sebesar 1,71% yang disebabkan nilai konduktivitasnya lebih tinggi dari PANI 328 K dan luas permukaannya yang lebih besar dilihat dari hasil citra SEM yang diperoleh dengan diameter rata-rata 67,63 nm. Dari hasil penelitian juga ditemukan keberadaan ekstrim lokal PANI akibat dari kondisi ekstrim pada potensial energi permukaan akibat perlakuan reaksi yang diberikan, hal tersebut ditunjukkan dari spektroskopi Raman, nilai band gap, konduktivitas, dan performa perangkat DSSC pada sampel PANI 328 K.