Pembuatan dan karakterisasi sel surya nanokristal TiO2/SnO2 tersensitisasi dye berbasis polietilen glikol sebagai elektrolit padat.

Abstract

Penelitian ini membuat dua lapisan tipis TiO2/SnO2 yang diaplikasikan untuk pembuatan prototipe sel surya tersensitisasi dye ruthenium 535 kompleks berbasis polietilen glikol sebagai elektrolit padat. Substrat pertama dengan ukuran 2.5 cm x 2.5 cm, dan substrat kedua dengan ukuran 2.5 cm x 1.5 cm. Daerah aktif pada subsrat pertama dilapisi seluas 1.5 cm x 1 cm, substrat yang kedua dilapisi seluas 1.5 cm x 1 cm. Dari analisis XRD diketahui TiO₂ memiliki parameter kisi a = 3,433 Å dan c = 9,505 Å dengan ukuran (diameter) partikel TiO2 12,592 nm, sedangkan sampel SnO2 memiliki parameter kisi a = 4,736 Å dan c = 3,188 Å dengan ukuran (diameter) partikel 30,808 nm. Karakterisasi absorbans dye ruthenium 535 kompleks dengan spektrofotometer UV-VIS memperlihatkan daerah serapan dye pada panjang gelombang 300 - 700 nm. Absorbans maksimum pada panjang gelombang 535 nm atau berada dalam daerah cahaya tampak. Sampel TiO2/SnO2 dikarakterisasi dengan SEM untuk mengetahui morfologi struktur, ukuran (diameter) partikel (grain size). 2 Penelitian ini digunakan dua sumber cahaya, yaitu lampu merkuri 400 watt dan matahari dengan intensitas untuk lampu merkuri 400 watt sebesar 30 mW/cm², dan intensitas matahari 36.72 mW/cm². Jarak antara lampu dengan sel surya 30 cm. Luas penampang sel surya TiO2/SnO2 yang disinari adalah 1.5 cm² untuk kedua sampel dan di karakterisasi dengan perlakuan yang sama, tetapi teknik pemberian PEG yang berbeda pada banyaknya jumlah elektrolit yang digunakan. Sampel I menggunakan 20 tetes iodolyte, sampel II menggunakan 30 tetes iodolyte. Sampel A menggunakan lampu, dan sampel B menggunakan matahari. Hasil karakterisasi arus tegangan-sampel sel surya TiO2/SnO2 tersensitisasi dye memiliki efisiensi 0,51% (IA), 0,45% (IB), 0,38% (IIA), 0,41% (IIB). Penambahan iodolyte membuat tegangan pada sel surya menurun tetapi dengan penambahan iodolyte juga membuat arus menjadi naik. Penelitian ini terbukti penggunaan elektrolit padat (PEG) dapat menghilangkan permasalahan yang biasa ditimbulkan oleh penggunaan elektrolit cair antara lain penyegelan (sealing) sel surya dan kebocoran larutan.