dssc

1
Saat ini telah dikembangkan solar cell generasi baru yang dikenal dengan sel surya tersensitasi zat pewarna (Dye Sensitized Solar Cell, DSSC). Divais ini menggunakan prinsip elektrokimia sederhana yang meniru efek fotosintesis daun hijau, yaitu proses penangkapan energi foton pada skala molekuler untuk selanjutnya dikonversi menjadi energi listrik. DSSC pertama kali ditemukan oleh Michael Grätzel pada tahun 1991 dan dipatenkan dengan nama Grätzel cell. DSSC tersusun atas sepasang elektroda dan counter elektroda. Elektroda terbuat dari substrat kaca konduktif, yang telah dilapisi oleh Transparent Conductive Oxide (TCO), pada umumnya digunakan SnO2. Elektroda dilapisi oleh layer oksida nanopartikel yang dilapisi oleh molekul zat pewarna (dye) sensitasi. Molekul dye ini sendiri berfungsi sebagai penangkap foton cahaya, sedangkan nanopartikel semikonduktor berfungsi menyerap dan meneruskan foton menjadi elektron. Pada counter elektroda diberi katalis, umumnya carbon atau platinum, berfungsi untuk mempercepat kinetika reaksi proses reduksi triiodide pada TCO. Selain itu DSSC juga menggunakan media elektrolit sebagai medium transport muatan. Elektrolit yang umum digunakan pada DSSC terdiri dari iodine (I-) dan triiodide (I3-) sebagai pasangan redoks dalam pelarut. DSSC merupakan salah satu jenis dari exitonic solar cell, dimana ketika layer oksida menangkap energi foton cahaya maka akan menghasilkan exciton yang merupakan ikatan kuat dari pasangan elektron-hole (Herman, 20011). Pada dasarnya, elektroda kerja pada DSSC yang berupa kaca terlapisi oleh TiO2 berfungsi sebagai collector elektron sehingga dapat disebut sebagai semikonduktor tipe-n. Struktur nano pada TiO2 memungkinkan dye yang teradsorpsi lebih banyak sehingga menghasilkan proses absorbsi cahaya yang lebih efisien. Dye sendiri sebenarnya memiliki fungsi khusus yaitu sebagai donor elektron yang menyebabkan timbulnya hole saat molekul dye terkena sinar matahari. Sehingga dye dapat dikatakan sebagai semikonduktor tipe-p. Ketika molekul dye terkena sinar matahari, electron dye tereksitasi dan masuk ke daerah tereduksi yaitu lapisan titanium dioksida.

Upload: anisya

Post on 10-Sep-2015

218 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

sel surya tersensitasi zat pewarna (Dye Sensitized Solar Cell, DSSC).

TRANSCRIPT

Saat ini telah dikembangkan solar cell generasi baru yang dikenal dengan sel surya tersensitasi zat pewarna (Dye Sensitized Solar Cell, DSSC). Divais ini menggunakan prinsip elektrokimia sederhana yang meniru efek fotosintesis daun hijau, yaitu proses penangkapan energi foton pada skala molekuler untuk selanjutnya dikonversi menjadi energi listrik. DSSC pertama kali ditemukan oleh Michael Grtzel pada tahun 1991 dan dipatenkan dengan nama Grtzel cell. DSSC tersusun atas sepasang elektroda dan counter elektroda. Elektroda terbuat dari substrat kaca konduktif, yang telah dilapisi oleh Transparent Conductive Oxide (TCO), pada umumnya digunakan SnO2. Elektroda dilapisi oleh layer oksida nanopartikel yang dilapisi oleh molekul zat pewarna (dye) sensitasi. Molekul dye ini sendiri berfungsi sebagai penangkap foton cahaya, sedangkan nanopartikel semikonduktor berfungsi menyerap dan meneruskan foton menjadi elektron. Pada counter elektroda diberi katalis, umumnya carbon atau platinum, berfungsi untuk mempercepat kinetika reaksi proses reduksi triiodide pada TCO. Selain itu DSSC juga menggunakan media elektrolit sebagai medium transport muatan. Elektrolit yang umum digunakan pada DSSC terdiri dari iodine (I-) dan triiodide (I3-) sebagai pasangan redoks dalam pelarut. DSSC merupakan salah satu jenis dari exitonic solar cell, dimana ketika layer oksida menangkap energi foton cahaya maka akan menghasilkan exciton yang merupakan ikatan kuat dari pasangan elektron-hole (Herman, 20011). Pada dasarnya, elektroda kerja pada DSSC yang berupa kaca terlapisi oleh TiO2 berfungsi sebagai collector elektron sehingga dapat disebut sebagai semikonduktor tipe-n. Struktur nano pada TiO2 memungkinkan dye yang teradsorpsi lebih banyak sehingga menghasilkan proses absorbsi cahaya yang lebih efisien. Dye sendiri sebenarnya memiliki fungsi khusus yaitu sebagai donor elektron yang menyebabkan timbulnya hole saat molekul dye terkena sinar matahari. Sehingga dye dapat dikatakan sebagai semikonduktor tipe-p. Ketika molekul dye terkena sinar matahari, electron dye tereksitasi dan masuk ke daerah tereduksi yaitu lapisan titanium dioksida.