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.