mekanisme pembentukan lapisan...
TRANSCRIPT
Grafik Chrono Amperometry Elektrodeposisi ITO Glass pada pontensial -0,5 V hingga-1,5V vs Ag/AgCl selama 30 menit
0.006
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001
0.0000 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
Cath
odic
Cur
rent
(A)
Time (s)
Terbentuknya Zn(OH)2 Konduktivitas turun
Terbentuknya ZnOKonduktivitas meningkat
Proses penebalan Lapisan ZnOArus relative konstan
Bentuk Kurva Chronoamperometry Potensial -1,25V
b
a
cd
Untuk meyakinkan hal tersebutdilakukan uji CV pada 4 titik kurva Chronoamperometry
Potensial SaatElektrodeposisi
Rave(Ωm)
Tembaga Awal 4,16 x 10-6
-0,5V vs Ag/AgCl 4,07 x 10-6
-0,75V vs Ag/AgCl 3,57 x 10-6
-1V vs Ag/AgCl 3,29 x 10-6
-1,25V vs Ag/AgCl 3,41 x 10-6
-1,5V vs Ag/AgCl 1,43 x 10-6
Tabel Nilai Resistansi Elektroda Tembaga
Potensial SaatElektrodeposisi
Rave(Ωm)
ITO Glass Awal 62,5 -0,5V vs Ag/AgCl 37,56
-0,75V vs Ag/AgCl 8,15 -1V vs Ag/AgCl 8,95
-1,25V vs Ag/AgCl 6,21 -1,5V vs Ag/AgCl 5,42
Tabel Nilai Resistansi Elektroda ITO Glass
Hasil Analisa Potensial vs Arus
Kurva I vs V untuk DSSC hasil pelapisan dengan potensial -1V pada berbagai intensitas cahaya
Hasil Analisa Potensial vs Power
Kurva W vs V untuk DSSC hasil pelapisan dengan potensial -1V pada berbagai intensitas cahaya
Pemberian tegangan yang berbeda pada saat elektrodeposisi memberikan pengaruh pada pembetukan lapisan ZnO. • Semakin tinggi potensial yang diaplikasikan saat elektrodeposisi maka
hasil lapisan akan tampak semakin tebal • Hasil pelapisan pada potensial rendah (-0,5V) menghasilkan lapisan
ZnO yang rata dan berpori, pada potensial yang lebih tinggi (-0,75V)lapisan tidak lagi menjadi berpori dan terbentuk struktur lempenganpipih, makin tinggi potensial (-1V;-1,25V dan -1,5V) lempengan pipih yang tebentuk menjadi semakin banyak, semakin tebal dan jaraknyamejadi semakin rapat (makin merata).
• Semakin tinggi potensial yang diaplikasikan pada saat elektrodeposisi, maka nilai hambatan listrik pada elektroda menjadi semakin kecil.
• ITO Glass yang telah dilapisi ZnO berhasil diaplikasikan menjadi DSSC namun dengan efisiensi kecil (sekitar 23%).
berbeda pada saat elektrodeposisi memberikan saat elektrodeposisi memberikan saat
Mohammad Rohmad W. 2310 100 027 Salman Faris 2310 100 141
Disusun oleh:
Prof. Dr. Ir. Heru Setyawan, M.Eng Ir. Minta Yuwana, M.S
Pembimbing:
Kebutuhan manusia akan energiberbahan dasar minyak bumi terusmeningkat bertolak belakang denganpersediaannya yang terbatas
Perlunya pengembangansumber energi alternatifyang dapat menggantikanminyak bumi
Solar Cell dapat menjadi solusi energialternatif karena ketersediaanmatahari sebagai sumber energiyang melimpah dan tidak terbatasKebanyakan solar cell dipasaranmenggunakan bahan dasar silikonsehingga biayanya menjadi mahal
Luo,dkk (2011) Menyatakan bahwa zincoxide/tetrasulfonated copper phthalocyanine
(ZnO/TSPcCu) bisa digunakan sebagai material pembuatan solar cell pengganti silikon
Metode pembuatan lapisan ZnO seringkali masih menggunakansuhu dan tekanan tinggi, hal ini menyebabkan biaya produksimasih mahal
Pauporte, dkk (2009) menyatakan bahwa lapisantipis ZnO dapat dibuat dengan metode
elektrodeposisi pada suhu ruang denganmenjenuhkan larutan elektrolit dengan oksigen
Maka penelitian ini mencoba menggunakan metodeelektrodeposisi pada suhu ruang untuk pembuatan lapisantipis ZnO untuk aplikasi DSSC
Mempelajari dan mengevaluasi pengaruh dari potensial yang diaplikasikan saat elektrodeposisi terhadap morfologi dan karakteristik lapisan ZnO yang terbentuk.
Mengetahui teknik pelapisan yang sesuai pada kaca ITO untuk pembuatan DSSC.
Memperoleh ZnO dengan lapisan yang homogen yang dapat diaplikasian dalam DSSC (Dye-Sensitized Solar Cell).
2. Pelapisan ZnO pada elektroda
1. Pencucian elektroda (ITO Glass/Tembaga)
3. Ekstraksi Antosianin dan pewarnaan ITO Glass
4. Uji karakterisasi
Mencuci elektroda dalam Utrasonic Bath selama 5 menit
Merendam dalam Asam nitrat selama 2 menit
Merendam dalam Ethanol selama 5 menit
Merendam dalam aseton selama 5 menit
1. Mengatur alat dan bahan2. Melakukan injeksi oksigen ke dalam reaktor hingga didapatkan DO 16,5 mg/l3. Mengatur potensial dengan variabel (-0,5 hingga -1,5 V vs Ag/AgCl) 4. Melakukan elektrodeposisi (2 jam untuk tembaga, 30 menit untuk ITO Glass)
ethanol 70 mL, aquades 30 mL dan 1 mL HCl.
Magnetic Strirrer
Ekstraksi dilakukanselama 100 menitdalam suhu ruangan
Larutan kemudiandisaring dan disimpandalam refrigerator
10 gram kulit terong yang telah diiris tipis
1. Konduktivitas elektroda selama elektrodeposisi dianalisadengan metode Choronoamperometry.
2. Morfologi lapisan ZnO pada elektroda diamati denganScanning Electron Microscopy (SEM).
3. Proses reaksi yang terjadi saat elektrodeposisi diamatidengan metode Cyclic Voltammetry
4. Nilai resistansi elektroda dianalisa dengan menggunakan resistivity test 4 probes
5. Analisa arus dan tegangan DSSC dengan metode Linier Sweep Voltametry Potensiostatic (LSVP)
a)a)
a) Kondisi awal Tembaga sebelum di elektrodeposisi, dibagian bawah adalah hasilelektrodeposisi pada berbagai potensial (V) berturut-turut adalah: b) -0,5V; c) -0,75V; d) -1V; e) -1,25V; dan f) -1,5V (vs Ag/AgCl).
c)b) d) e) f)
a)
ITO Glass (a) sebelum elektrodeposisi; hasil elektrodeposisi padaberbagai potensial (V) berturut-turut adalah
(b) -0,5V; c) -0,75V; (d) -1V; (e) -1,25V; dan f) -1,5V. (vs Ag/AgCl)
b) c)
d) e) f)