Efek Fotovoltaik pada Sel Fotoelektrokimia Berbasis Fotoelektroda Timah Sulfida dan Elektrolit Polimer Padat Kitosan/PEG/KI+I2

Abstract

Sel fotoelektrokimia berbasis fotoelektroda timah sulfida dan elektrolit polimer padat kitosan/PEG/KI+I2 telah dibuat dalam penelitian ini untuk dikaji efek fotovoltaiknya. Film SnS sebagai semikonduktor tipe-p telah ditumbuhkan di atas substrat ITO dengan metode chemical bath deposition pada suhu 80oC yang selanjutnya diberikan perlakuan tanpa pemanasan (annealing) dan dengan annealing pada suhu 100oC, 200oC, dan 300oC. Kajian struktur dan sifat optik dari lapisan timah sulfida yang terbentuk dilakukan melalui uji XRD dan uji serapan optik. Pengujian XRD menunjukkan bahwa sampel yang dibuat memiliki fase senyawaan timah dan sulfur yaitu SnS dan SnS2, juga fase senyawaan timah seperti SnO2 dan ITO yang pembentukannya bergantung pada kondisi sintesis dan lamanya deposisi. SnS yang telah tumbuh memiliki struktur kristal ortorombik. Hasil pengujian serapan optik sampel menunjukkan dari sampel tanpa annealing dan dengan annealing masing-masing memiliki celah energi sebesar 2.0 eV, 1.87 eV, 1.96 eV, dan 1.96 eV yang menunjukkan bahwa film telah cocok digunakan sebagai penyerap cahaya dalam aplikasi sel surya film tipis. Elektrolit polimer padat dibuat dalam bentuk gel dari campuran kitosan/PEG/KI+I2. Struktur sel ini membentuk susunan lapisan ITO-timah sulfida-kitosan/PEG/KI+I2-ITO. Kualitas efek fotovoltaik terbaik diberikan oleh film dengan annealing 200oC yang menghasilkan tegangan rangkaian buka (Voc) sebesar 120 mV.