Pembuatan Dan Karakterisasi Sifat-Sifat Fotoelektrokimia Lapisan Semikonduktor Nanokristal Tioz

Abstract

Penelitian mengenai semikonduklor nanopartikel dan sifat-sifat fotoelektrokimia dari material nanokristal menjadi serna kin meluas dan melibatkan interdisiplin ilmu. Titanium oksida merupakan bahan semikonduklor yang mempunyai prospek menjanjikan khususnya unluk aplikasi Ibloelektrokimia yang berhubungan dengan konyersi energi. Sel FOloeleklrokimia merupakan piranli yang dapal mengubah (konyersi) energi cahaya menjadi energi listriklkimia. Sel fOloelektrokimia lerdiri alas elektroda semikonduklor, eleklroda lawan (counter) dan eleklrolil yang mengandung kopel redoks. Sel fOloelektrokimia didasarkan pada fenomena persambungan semikonduktor-eleklrolil, dimana lapisan semikonduktor berfungsi untuk menyerap cahaya dan menghasilkan pasangan elektron-hole. Pada penelilian ini dilakukan pembuatan lapisan semikonduklor nanokristal 1'iO, dan karakterisasi sifat-sifat fotoelektrokimia yang meliputi karakterisasi I-V, karakterisisasi J-A., serta kebergantungan arus dan tegangan pada konsentrasi kOllel redoks. Lapisan semikonduktor nanokristal TiO, dibuat dari campuran bahan TiCI" 2-propanol dan toillena. Kristal TiO, muncul melalui proses pemanasan dengan suhu ± 500 'C. Pola XRD memperlihatkan bahwa kristal TiO, yang dihasilkan adalah anatase dengan orientasi kristal yang beragam (polikristal). ScI fotoelektrokimia semikonduktor Ti02 dapat mengkonversi energi cahaya menjadi energi listrik dengan elisiensi antara 2.93 x 10-'% sampai dengan 14.41 x 10"%. Elisiensi sel fotoelektrokimia semikondnktor TiO, cenderung lebih tinggi jika dignoakan larulan elektrolit dengan perbandingan molaritas KIll, sebesar 0.5/0.05 diikuti dengan 0.5/0.5 dan 0.05/0.5. Dari hubungan rapat arus (J) dengan panjang gelombang cahaya yang menyinari sel (A) dapat diperoleh energi celah bahan semikonduktor. Untuk semikonduktor nanokristal TiO, diperoleh nilai energi celah sebesar 2.8 eY.