Kinerja Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) berdasarkan Zat Warna Ekstrak Kayu Secang (Caesalpinia sappan L) dan Strawberry red
Abstract
Dye sensitized solar cells (DSSC) merupakan sistem sel tenaga surya yang
dapat mengkonversi energi cahaya menjadi energi listrik berbasis semikonduktor
yang mengikuti prinsip elektrokimia. DSSC memiliki beberapa komponen seperti
semikonduktor, kaca konduktif, elektrode kerja, elektrode pembanding dan zat
warna. Komponen semikonduktor berfungsi sebagai transfer elektron dari zat
warna menuju elektrode kerja. Teknologi DSSC dapat menjadi lebih kompetitif
apabila ditingkatkan nilai efisiensinya dengan memodifikasi komponen DSSC
seperti zat warna dan semikonduktor elektrode kerja.
Komponen zat warna yang digunakan sebagai sensitizer (pengubah energi
foton menjadi elektron) terdiri atas zat warna alami dan sintetik. Zat warna alami
biasanya berasal dari ekstrak tumbuhan, seperti ekstrak daun, bunga, dan buahbuahan.
Zat
warna
yang
digunakan
dan
memiliki
kinerja
DSSC
optimal
adalah
zat
warna
sintetik,
tetapi
tidak
ramah
lingkungan.
Zat
warna
organik
memiliki
kinerja
rendah.
Pada
penelitian
ini
dibuat
DSSC
dengan
memvariasikan
zat
warna
organik
berasal
dari ekstrak Caesalpinia sappan L (kayu secang) dan Strawberry red.
Preparasi ekstrak zat warna menggunakan metode maserasi dengan 10 g kayu
secang dan 60 mL pelarut etanol. Penggunaan zat warna dilakukan dengan metode
mixing (mencampur). Perakitan DSSC dilakukan dengan menggunakan metode
sandwich. Hasil karakterisasi zat warna ekstrak kayu secang menggunakan
spektrofotometer UV-Vis menunjukkan adanya senyawa brazilin dan brazilien
pada panjang gelombang 488 dan 540 nm, sedangkan pada zat warna sintetik
Strawberry red menunjukan adanya antosianin pada panjang gelombang 510 nm,
Hal tersebut juga dibuktikan dengan hasil analisis gugus fungsi FT-IR adanya
gugus (C-H, O-H, C-O, C=O, C=C alkena). Analisis kristalinitas menggunakan
XRD membuktikan TiO2 dalam bentuk kristalin fase anatase. Kinerja teknologi
DSSC dievaluasi menggunakan potensiostat untuk menentukan nilai efisiensi (η).
Hasil pengukuran menunjukkan bahwa DSSC menggunakan zat warna Strawberry
red memiliki nilai efisiensi sebesar 1,25%, sedangkan pada DSSC menggunakan
pewarna ekstrak kayu secang memiliki efisiensi 0,1%. Hal tersebut juga didukung
analisis topografi menggunakan atomic force morphology (AFM) DSSC
berdasarkan pewarna Strawberry red memiliki permukaan lebih rata daripada
ekstrak kayu secang.