Sel surya nanokristal TiO2(Titanium dioxide) dengan ekstrak antosianin kol merah(Brassica oleracea) sebagai dye sensitizer dan elekrtolit padat berbasis polimer

Abstract

Hasil karakterisasi XRD memperlihatkan puncak-puncak TiO₂ yang muncul merupakan puncak- puncak identitas bentuk kristal anatase dan tidak terdeteksi bentuk kristal rutil. Berdasarkan hasil perhitungan diketahui sampel TiO₂ memiliki parameter kisi a = 3,7882 Å dan c = 9,5256 Å dengan volume sebesar 136,70 ų dan ukuran partikel sampel TiO2 sekitar 16,43 nm. Hasil karakterisasi spektrum serapan menunjukkan bahwa panjang gelombang serapan maksimum (max) untuk larutan dye antosianin adalah 531 nm dengan nilai absorbansi 2,366. Hasil karakterisasi spektrum serapan juga menunjukkan bahwa max untuk dye antosianin pada lapisan TiO₂ adalah 403 nm dan 563 nm untuk sampel rendam 1 jam dengan nilai absorbansi 1,092 dan 1,02. Sedangkan Amax untuk sampel rendam 24 jam adalah 406 nm, 415 nm, dan 560 nm dengan nilai absorbansi 1,998; 1,995 dan 1,495. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa warna yang dihasilkan larutan dye antosianin adalah merah dan mempunyai pH = 2 (asam). Jerapan (adsorpsi) dye antosianin pada sampel rendam 1 jam menghasilkan warna ungu muda dan pada sampel rendam 24 jam menghasilkan warna ungu tua. Sumber cahaya yang digunakan adalah lampu Halogen 24 Watt. Luas penampang prototipe sel surya TiO₂ tersensitisai dye yang disinari adalah (1,1 x 0,9) cm² atau 0,99 cm² untuk sampel rendam 1 2 jam dan (0,9 x 0,9) cm² atau 0,81 cm² untuk sampel rendam 24 jam. Jarak antara sumber cahaya (lampu) dengan prototipe sel surya TiO₂ tersensitisai dye adalah 24 cm dengan intensitas lampu yang digunakan adalah 4 mW/cm². Hasil karakterisasi I-V menunjukkan bahwa prototipe sel surya memiliki efisiensi 0,034 % untuk sampel rendam 1 jam dan 0,055 % untuk sampel rendam 24 jam. Waktu perendaman lapisan TiO₂ dalam larutan dye antosianin mempengaruhi nilai arus yang dihasilkan sel surya sehingga berakibat pula pada efisiensi sel surya. Pada penelitian ini terbukti bahwa penggunaan elektrolit polimer dapat menghilangkan permasalahan penyegelan (sealing) piranti dan kebocoran larutan. Berdasarkan hasil penelitian resistansi elektrolit polimer sebelum dipanaskan sebesar 172 k2 dan setelah dipanaskan sampai suhu 60 °C nilai resistansinya menjadi 65 kΩ. Namun demikian adanya bahan polimer pada sel surya akan menambah resistansi sel surya secara keseluruhan sehingga mengakibatkan kecilnya efisiensi sel surya.