studi kinerja dan stabilitas sel surya … filestudi kinerja dan stabilitas sel surya tersensitisasi...

i

STUDI KINERJA DAN STABILITAS SEL SURYA TERSENSITISASIDENGAN PEWARNA N719 DAN PEWARNA ALAMI

TESIS

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat MagisterProgram Studi Teknik Mesin

Oleh

Trisma Jaya Saputra

S951108018

PROGRAM PASCASARJANAUNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA2014

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ii


commit to user

iii


commit to user

iv

PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS

Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:

1. Tesis yang berjudul : “STUDI KINERJA DAN STABILITAS SEL SURYA

TERSENSITISASI DENGAN PEWARNA N719 DAN PEWARNA ALAMI” ini

adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiat, serta tidak terdapat karya

ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta

tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang

lain kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan

dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti terdapat

plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan

peraturan perundang-undangan (Permendiknas No 17, tahun 2010)

2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus

seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan PPs UNS sebagai

institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan

sejak pengesahan tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau

keseluruhan tesis ini, maka Prodi Magister Teknik Mesin UNS berhak

mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Prodi Magister Teknik

Mesin UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka

saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.

Surakarta, Oktober 2014

Mahasiswa,

Trisma Jaya Saputra


commit to user

v

Trisma Jaya Saputra, NIM: S951108018, 2014. STUDI KINERJA DAN STABILITASSEL SURYA TERSENSITISASI DENGAN PEWARNA N719 DAN PEWARNAALAMI. Komisi pembimbing I: Dr. techn. Suyitno, S.T., M.T. Pembimbing II: Dr. AgusSupriyanto, MSi. Tesis Program Studi Magister Teknik Mesin. Program Pasca Sarjana.Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk menguji unjuk kerja dan kestabilan sel surya denganpewarna N719 dan pewarna alami. Pewarna alami diperoleh dari ekstrak daun pepaya dankemudian diperlakukan dengan menambah asam bensoat sehingga diperoleh pH 5,5, 5,0,4,5, 4,0, 3,5, dan 3,0. Uji kestabilan dilakukan dengan perlakuan panas 50°C selama 100jam dan 200 jam. Pewarna alami dan pewarna N719 dilakukan pengujian absorbansi,FTIR, dan cyclic voltammetry. Dari penelitian ini diperoleh hasil bahwa kinerja sel suryadengan pewarna N719 masih lebih tinggi dibandingkan dengan kinerja sel surya denganpewarna alami.Voc, Jsc, dan efisiensi dari sel surya dengan pewarna N719 sebesar 475mV, 3,40 mA/cm2, dan 0,87%. Sedangkan Voc, Jsc, dan efisiensi dari sel surya denganpewarna alami daun pepaya sebesar 325 mV, 0,36 mA/cm2, dan 0,07%. Selanjutnya,penambahan asam bensoat dalam pewarna daun pepaya sampai pH 3,5 mampumeningkatkan kinerja sel surya sampai 4 kalinya. Sel surya dengan pewarna alami daunpepaya pH 3,5 mempunyai Voc, Jsc, dan efisiensi sebesar 460 mV, 1,19 mA/cm2, dan0,28%. Penambahan tingkat keasaman dari bahan pewarna alami daun pepaya sampai pH3,5-4 dapat meningkatkan kestabilan dari sel surya dengan pewarna alami daun pepaya.

Kata kunci: Kinerja, kestabilan, sel surya, pewarna alami, daun pepaya, cyclicvoltammetry.


commit to user

vi

Trisma Jaya Saputra, NIM: S951108018, 2014. STUDY THE PERFORMANCE ANDTHE STABILITY OF DYE SENSITIZED SOLAR CELL BASEDN ON N719 ANDNATURAL DYE. Supervisor I: Dr. techn. Suyitno, S.T., M.T. Supervisor II: Dr. AgusSupriyanto, MSi. Thesis. Master on Mechanical Engineering. Graduate School. SebelasMaret University, Surakarta.

Abstract

The research aims to investigate the performance and the stability of dye sensitized solarcell based on N719 and natural dye. The natural dyes were extracted from Papaya leavesand then were added with benzoic acid until their pH 5.5, 5.0, 4.5, 4.0, 3.5, and 3.0. Totest the stability, the solar cell and dye was subjected to heat at 50°C for 100 h and 200 h.The natural and N719 dye were examined their absorbance, FTIR, and cyclicvoltammetry. The results show that the performance of solar cells based on N719 dye washigher than that of based on natural dye. Voc, Jsc, and efficiency of the solar cells based onN719 dye were 475 mV, 3.40 mA/cm2,and 0.87%, respectively. Meanwhile, Therespective Voc, Jsc, and efficiency of the solar cells based on papaya dye were 325 mV,0.36 mA/cm2, and 0.07%. Furthermore, the addition of benzoic acid in the papaya leavesdye until pH 3.5 increased the performance of solar cell up to 4 folds. The solar cell withpapaya leaves dye at pH 3.5 has Voc, Jsc, and efficiency of 460 mV, 1.19 mA/cm2, dan0.28%, respectively. The best stability of solar cell based on papaya leaves dye wasachieved by adding benzoic acid until the pH of dyes was 3.5-4.0.

Keywords: performance, stability, solar cell, natural dye, papaya leaves, cyclicvoltammetry.


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah, segala puji hanya kepada Allah SWT, atas segala nikmat

cahaya ilmu pengetahuan, kemudahan serta petunjuk yang telah diberikan sehingga dapat

terselesaikan dengan baik penulisan tesis dengan judul “STUDI KINERJA DAN

STABILITAS SEL SURYA TERSENSITISASI DENGAN PEWARNA N719 DAN

PEWARNA ALAMI”. Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

gelar Magister Teknik di Program Studi Magister Teknik Mesin Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

Dengan terselesaikannya laporan ini, penulis menyampaikan ucapan

terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, M.S. selaku Direktur Program Pascasarjana

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Bapak Dr. Techn. Suyitno, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Magister Teknik

Mesin Program Pascasarjana UNS

3. Bapak Dr. Techn. Suyitno, S.T., M.T. selaku Pembimbing I yang telah memberikan

inspirasi dan bimbingan dalam menyelesaikan penulisan tesis ini.

4. Bapak Dr. Agus Supriyanto, S.Si., M.Si. selaku Pembimbing II yang telah

memberikan inspirasi dan bimbingan dalam menyelesaikan penulisan tesis ini.

5. Bapak D. Danardono, S.T., M.T., Ph.D dan Bapak Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T.,

M.T. selaku penguji Tesis.

6. Seluruh Dosen Magister Teknik Mesin yang telah memberi ilmu, inspirasi dan

motivasi selama menjalani proses perkuliahan.

7. Keluarga besar istri tercinta Sri Handayani, S.Pd, M.Pd. dan anakku tersayang Ajeng

Kartika Nugraheri Syafitri, serta Orang Tua dan adik-adik yang telah memberi kasih

sayang, nasehat dan doa.

8. Rekan-rekan seperjuangan Mas Dharmanto, Mas Mirza, Pak Lukman, Pak Agus, Pak

Bayu, Mas Arga, Mas Tarmo dan Mas Yoga.

9. Bu Ning, Bu Dr. Sayekti, Mas David lab MIPA Terpadu Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

10. Pak Kent, Pak Basuki, Bu Retno sub Lab Kimia MIPA Universitas Sebelas Maret

Surakarta.


commit to user

viii

11. Pak Cecep, Mbak Novita Lab Kimia Terpadu Universitas Islam Indonesia

Yogyakarta.

Harapan penulis mudah-mudahan tesis ini menjadi sumber inspirasi bagi pembaca

sebagai tambahan wacana ilmu pengetahuan dan teknologi. Penulis menyadari masih

terdapat banyak kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran sangat diharapkan untuk

kesempurnaan penyusunan tesis ini. Semoga tesis ini dapat menjadi manfaat bagi kita

semua.

Surakarta,

Penulis


commit to user

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................................

PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS..............................

ABSTRAK.....................................................................................................................

ABSTRACT...................................................................................................................

KATA PENGANTAR...................................................................................................

DAFTAR ISI..................................................................................................................

DAFTAR TABEL..........................................................................................................

DAFTAR GAMBAR.....................................................................................................

BAB I PENDAHULUAN..............................................................................................

1.1. Latar Belakang Masalah...........................................................................

1.2. Rumusan Masalah.....................................................................................

1.3. Tujuan Penelitian......................................................................................

1.4. Manfaat Penelitian....................................................................................

1.5. Batasan Masalah.......................................................................................

BAB II TINJAUAN PUSTAKA...................................................................................

2.1. Perkembangan Penelitian pada Bahan Pewarna.......................................

2.2. Perkembangan Penelitian Semikonduktor................................................

2.3. Sel Surya DSSC........................................................................................

2.4. Karakteristik Sel Surya.............................................................................

2.5. Uji Stabilitas.............................................................................................

BAB III METODE PENELITIAN................................................................................

3.1. Tempat Penelitian.....................................................................................

3.2. Alat dan Bahan.........................................................................................

3.3. Alur Penelitian..........................................................................................

3.4. Struktur Sel Surya dan Pengujian Sel Surya DSSC.................................

3.5. Uji Kestabilan Sel Surya...........................................................................

3.6. Variasi Pengujian......................................................................................

BAB IV HASIL DAN ANALISIS DATA....................................................................

4.1. Ujuk Kerja Sel Surya pada 0 jam.............................................................

4.2. Uji Kestabilan Sel Surya...........................................................................

ii

iv

v

vi

vii

ix

xi

xii

1

1

2

2

2

2

4

4

14

15

17

18

20

20

20

21

23

24

25

26

26

30


commit to user

x

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN........................................................................

5.1. Kesimpulan...............................................................................................

5.2. Saran.........................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA....................................................................................................

LAMPIRAN...................................................................................................................

36

36

36

37

39


commit to user

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1.

Tabel 2.2.

Tabel 2.3.

Tabel 2.4.

Tabel 3.1.

Tabel 4.1.

Tabel 4.2.

Tabel 4.3.

Tabel 4.4.

Tabel 4.5.

Tabel 4.6.

Tabel 4.7.

Tabel 4.8.

pH ekstrak (temperatur ekstrak 50oC) dan pengaruhnya pada efisiensi sel

surya dengan pewarna daun bayam dan daun ipomoea (Chang, et al.,

2010)...............................................................................................................

Temperatur ekstraksi daun ipomoea dan pengaruhnya pada kinerja sel

surya (Chang, et al., 2010).............................................................................

Karakteristik DSSC ekstrak Nephelium lappaceum dengan penambahan

HCL................................................................................................................

Review bahan pewarna pada sel surya DSSC.................................................

Variasi pengujian............................................................................................

Kinerja sel surya dengan pewarna alami dan pewarna N719 setelah

dirakit..............................................................................................................

Hasil uji cyclic voltammetry untuk berbagai pewarna ...................................

Nilai Ipc dan Ipa dari berbagai pewarna yang diuji dengan cyclic

voltammetry....................................................................................................

Kinerja sel surya dengan pewarna alami dan pewarna N719 setelah dikenai

perlakuan 100 jam dan 200 jam.....................................................................

Prosentase penurunan kinerja sel surya setelah diperlakukan 100 jam dan

200 jam...........................................................................................................

Hasil uji cyclic voltammetry untuk berbagai pewarna setelah perlakuan 100

jam..................................................................................................................

Hasil uji cyclic voltammetry untuk berbagai pewarna setelah perlakuan 200

jam..................................................................................................................

Nilai Ipc dan Ipa dari berbagai pewarna yang mengalami perlakuan 100

jam setelah diuji dengan cyclic voltammetry..................................................

8

9

11

12

25

26

27

28

31

31

34

34

35


commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.

Gambar 2.2.

Gambar 2.3.

Gambar 2.4.

Gambar 2.5.

Gambar 2.6.

Gambar 2.7.

Gambar 2.8.

Gambar 2.9.

Gambar 2.10.

Gambar 2.11.

Gambar 3.1.

Gambar 3.2.

Gambar 3.3.

Gambar 4.1.

Gambar 4.2.

Gambar 4.3.

Gambar 4.4.

Serapan cahaya: (a) antosianin, (b) klorofil dan (c) campuran

antosianin-klorofil (Chang dan Lo, 2010)................................................

Serapan cahaya: (a) bunga rosella, (a) bunga kacang biru dan (c)

campuran bunga rosella-bunga kacang biru (Wongcharee, et al., 2007)..

Serapan cahaya dari berbagai bahan pewarna: daun ipomoea, daun

bayam dan campuran (Chang, et al., 2010)...............................................

Kurva IPCE dengan ekstrak daun ipomoea dan daun bayam (Chang, et

al., 2010)....................................................................................................

Kurva Light Harvesting Efficiency: (a) Yemeni Henna dan (b) Bahraini

Henna dengan berbagai konsentrasi (Jasim, et al., 2012).........................

Struktur (a) xanthophyll dan (b) antosianin (Hemalatha, et al., 2012)......

Uji FTIR pada ekstrak pewarna alami dari Kerria Japonica dan Rosa

Chinensis (Hemalatha, et al., 2012)..........................................................

Diagram posisi level HOMO LUMO dari ekstrak Nephellum

lappaceum (Kumara, et al., 2012)............................................................

Prinsip kerja sel surya DSSC (Grätzel, 2003)...........................................

Kurva I-V pada sel surya (Usman, 2001)..................................................

Skema pengukuran tegangan dan arus pada sel surya menurut ASTM E

9485-95......................................................................................................

Diagram alur penelitian............................................................................

Skema struktur sel surya DSSC.................................................................

Siklus atau perlakuan untuk uji kestabilan DSSC dan bahan pewarna.....

Skema injeksi elektron pada sel surya jenis DSSC: (a) Type-I DSSC

dan (b) Type-II DSSC (Ooyama dan Harima, 2012)................................

LHE versus wavelength (nm) pewarna N719 dan daun pepaya pada

tingkat keasaman yang berbeda-beda.......................................................

Uji FTIR pada pewarna N719 dan daun pepaya pada tingkat keasaman

yang berbeda-beda....................................................................................

LHE versus wavelength (nm) pewarna N719 dan daun pepaya pada

tingkat keasaman yang berbeda-beda setelah mendapat perlakuan 50oC:

(a) 100 jam dan (b) 200 jam .....................................................................

4

5

6

6

7

8

9

11

13

18

18

21

24

24

27

29

30

32


commit to user

xiii

Gambar 4.5.

Gambar 4.6.

Uji FTIR pada pewarna N719 dan daun pepaya pada tingkat keasaman

yang berbeda-beda setelah mendapat perlakuan 100 jam pada 50oC........

Uji FTIR dapa pewarna N719 dan daun pepaya pada tingkat keasaman

yang berbeda-beda setelah mendapat perlakuan 200 jam pada 50oC........

33

35


commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Sel surya dye-sensitized (DSSC) adalah perangkat untuk konversi cahaya menjadi

listrik yang didasarkan pada kepekaan semikonduktor. Semikonduktor TiO2 dan ZnO

tidak dapat menyerap seluruh spektrum cahaya secara efektif, sehingga penyerapan

cahaya perlu bantuan zat warna.

Umumnya, pewarna yang digunakan sebagian besar sel surya DSSC adalah

pewarna sintetis seperti: N719 dan pewarna N3. Kedua pewarna tersebut memiliki

efisiensi konversi fotolistrik yang baik. Namun demikian pewarna tersebut mengandung

logam berat yang tidak diinginkan dari sudut pandang aspek lingkungan. Selain itu bahan

pewarna sintetis biayanya tinggi dan dalam jangka panjang tidak menguntungkan karena

rumitnya proses pembuatan (Calogero dan Marco, 2008; Chang dan Lo, 2010; Chang, et

al., 2010; Wongcharee, et al., 2007).

Oleh karena itu, beberapa peneliti mengembangkan pewarna alami sebagai

substitusi pewarna sintetis karena ketersediaannya melimpah. Pewarna alami adalah

pewarna berupa molekul pigmen yang diperoleh dari sumber tumbuhan, hewan atau

mineral dengan atau tanpa proses kimia. Sejauh ini, beberapa pewarna alami yang

digunakan sebagai sensitizer dalam DSSC utamanya mengandung antosianin dan klorofil.

Antosianin merupakan senyawa alami yang memberi warna pada buah-buahan dan

tanaman terutama pada warna ungu dan merah, sedangkan klorofil kaya akan warna hijau

(Chang dan Lo, 2010; Chang, et al., 2010). Pewarna alami yang dikehendaki harus

mempunyai sifat: penyerapan sinar tampak dengan jangkauan yang luas, pencampuran

pewarna dengan mempertimbangkan daerah serapan sinar tampak, memiliki gugus

antosianin dan klorofil (Chang dan Lo, 2010), kesesuaian dengan semikonduktor (Chang,

et al., 2010), memiliki stabilitas yang tinggi (Chang, et al., 2010; Wongcharee, et al.,

2007), mempunyai kesesuaian dengan jenis pelarut (Wongcharee, et al., 2007), dan

mempunyai panjang pendek gugus yang sesuai (Calogero dan Marco, 2008; Chang, et al.,

2010). Dari semua persyaratan bahan pewarna sel surya, dua hal yang masih menjadi

perhatian para peneliti adalah kinerja sel surya dan kestabilan sel surya dengan pewarna

alami. Oleh karena itu, uji kinerja dan kestabilan dari sel surya berbasis semikonduktor


commit to user

2

TiO2 dengan menggunakan pewarna N719 dan pewarna alami yang diperlakukan tingkat

keasamannya menarik untuk diteliti lebih mendalam.

1.2. Rumusan Masalah

Dalam penelitian ini dirumuskan beberapa masalah diantaranya:

1. Bagaimana perbandingan kinerja dan kestabilan sel surya dengan pewarna N719

dan pewarna alami.

2. Bagaimana pengaruh penambahan tingkat keasaman dari pewarna alami terhadap

kinerja dan kestabilan dari sel surya dengan pewarna alami

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Mengukur kinerja dan kestabilan sel surya dengan pewarna N719 dan pewarna

alami.

2. Mengetahui pengaruh penambahan tingkat keasaman dari pewarna alami terhadap

kinerja dan kestabilan dari sel surya dengan pewarna alami

1.4. Manfaat Penelitian

Dari penelitian yang dilakukan dapat memberikan manfaat sebagai berikut:

1. Memberi pengetahuan perbandingan kinerja dan kestabilan sel surya berpewarna

alami dan N719

2. Mendapatkan informasi bagaimana meningkatkan kinerja dan kestabilan dari sel

surya berpewarna alami.

1.5. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Material semikonduktor yang digunakan untuk pembuatan DSSC dalam penelitian

ini adalah TiO2.

2. Zat pewarna (dye) alami yang digunakan dalam daun pepaya

3. FTO dibeli dari Pilkington dengan resistansi sekitar 30 Ω/cm2

4. Cairan elektrolit yang digunakan adalah NaI (sodium iodine), I (iodine), HPA dan

acetonitrile (sebagai pelarut)


commit to user

3

5. Lapisan tipis semikonduktor diendapkan pada substrat kaca fluorine-doped thin

oxide (FTO) berukuran 1 cm x 3 cm

6. Temperatur sintering lapisan tipis TiO2 sebesar 450oC selama 120 menit.

7. Ketebalan substrat kaca fluorine-doped thin oxide (FTO) adalah 3 mm

8. Pembuatan FTO untuk counter electrode dibuat sendiri dengan metode spray

pyrolysis dengan menggunakan larutan SnCl2, NH4F

9. Menggunakan larutan Pt (platinum untuk membuat counter electrode)


commit to user

4

BAB II

TINJAUANPUSTAKA

2.1. Perkembangan Penelitian pada Bahan Pewarna

Pewarna alami dalam sel surya DSSC berfungsi sebagai sensitizer. Syarat utama

pewarna alami untuk sel surya DSSC adalah harus memiliki jangkauan serapan cahaya

yang luas terhadap sinar tampak. Terdapat beberapa zat warna alami yang telah diteliti

dan utamanya adalah bahan-bahan yang mengandung senyawa antosianin dan klorofil

sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 2.1.

(a) antosianin (b) klorofil

(c) campuran antosianin-klorofil

Gambar 2.1. Serapan cahaya: (a) antosianin, (b) klorofil dan (c) campuran antosianin-klorofil (Chang dan Lo, 2010)

Dari penelitian sebelumnya terungkap bahwa ekstrak buah murbei mampu

menyerap cahaya pada jangkauan 518-543 nm, sedangkan daun delima mampu menyerap

cahaya pada jangkauan 400-500 dan 600-750 nm (Chang, dan Lo, 2010). Dikarenakan


commit to user

5

kedua bahan pewarna tersebut memiliki daerah serapan cahaya yang berbeda, maka untuk

memperluas jangkauan serapan cahaya, langkah yang dilakukan adalah dengan

mencampur kedua bahan pewarna tersebut dengan perbandingan volume 1:1. Hasil

campuran pewarna buah murbei dan daun delima mampu menyerap cahaya pada kisaran

yang lebih luas yaitu 400-600 nm. Serapan cahaya yang lebih besar dapat menyebabkan

peningkatan efisiensi sel surya dari 0,597% (pewarna dari daun delima) dan 0,548%

(pewarna buah murbei) menjadi 0,722% (pewarna campuran) (Chang, dan Lo, 2010).

Hasil campuran pewarna daun ipomoea dan daun bayam menghasilkan serapan

cahaya yang lebih luas yaitu dari 400 nm sampai 500 nm sebagaimana terlihat pada

Gambar 2.3. Jika dilihat fill factor dari bahan pewarna daun bayam dan ipomoea sebesar

51% dan 56,3%, fill factor yang tinggi menunjukkan bahwa donor elektron dari klorofil

ke semikonduktor terjadi dengan baik. Jsc yang dibangkitkan dari sel surya berpewarna

daun ipomoea lebih tinggi dibandingkan dengan Jsc dari sel surya berpewarna daun

bayam karena ekstrak daun ipomoea terabsorpsi pada permukaan semikonduktor (TiO2)

nanopartikel dengan baik, intensitas penyerapan lebih tinggi dan rentang panjang

gelombang serapan yang lebih luas. Selain itu terdapat interaksi yang kuat antara TiO2

nanopartikel dan klorofil dalam cairan ekstrak daun ipomoea, sehingga IPCE yang

dihasilkan daun ipomoea lebih tinggi dibandingkan dengan IPCE daun bayam

sebagaimana terlihat pada Gambar 2.4, sehingga Jsc yang dihasilkan dari sel surya

berpewarna daun ipomoea lebih tinggi dari pada Jsc yang dihasilkan daun bayam.

Gambar 2.2. Serapan cahaya: (a) bunga rosella, (b) bunga kacang biru dan (c) campuranbunga rosella-bunga kacang biru (Wongcharee, et al., 2007)

Pada penelitian yang lain, pencampuran dua bahan pewarna justru dapat

menyebabkan penurunaan efisiensi sel surya DSSC. Sel surya dengan pewarna dari


commit to user

6

ekstrak bunga rosella dan bunga kacang (blue pea) masing-masing mempunyai efisiensi

0,37% dan 0,05%. Pencampuran dua bahan pewarna dari ekstrak bunga rosella dan bunga

kacang menghasilkan efisiensi yang rendah menjadi 0,15% (Wongcharee, et al., 2007).

Dari Gambar 2.2 terlihat bahwa pencampuran dua bahan pewarna mampu memberikan

jangkauan serapan yang lebih baik. Namun demikian turunnya efisiensi dari kedua

campuran dipengaruhi oleh komponen dari masing-masing bahan pewarna. Pewarna dari

kacang biru menghasilkan antosianin yang mengandung ternatin sedangkan dari pewarna

dari bunga rosella diperoleh delphinidin dan cyanidin. Ternatin dapat menghambat donor

elektron dari bahan pewarna ke semikonduktor yang terlihat dari rendahnya fill factor dan

Isc yang dibangkitkan dari sel surya. Fill factor sel surya dengan pewarna kacang biru dan

bunga rosella masing-masingnya adalah 33% dan 57% (Wongcharee, et al., 2007).

Gambar 2.3. Serapan cahaya dari berbagai bahan pewarna: daun ipomoea, daun bayamdan campuran (Chang, et al., 2010)

Gambar 2.4. Kurva IPCE dengan ekstrak daun ipomoea dan daun bayam (Chang, et al.,2010)


commit to user

7

Modifikasi lain dari bahan pewarna yang telah dilakukan adalah dengan

menambahkan gula (sugar) ke dalam bahan pewarna. Penyerapan cahaya Kerria

Japonica dan Rosa Chinensis dengan penambahan molekul gula menyebabkan intensitas

pada puncak penyerapan cahaya meningkat. Peningkatan intensitas penyerapan cahaya

dikarenakan ekstraksi pigmen karatonoid pada Kerria Japonica sedangkan pada pewarna

Rosa Chinensis dikarenakan ekstraksi pigmen antosianin. Penambahan gula pada pewarna

Kerria Japonica dapat meningkatkan Jsc, fill factor dan efisiensi. (Hemalatha, et al.,

2012).

(a) Yemeni Henna (b) Bahraini Henna

Gambar 2.5 Kurva Light Harvesting Efficiency: (a) Yemeni Henna dan (b) BahrainiHenna dengan berbagai konsentrasi (Jasim, et al., 2012)

Penelitian tentang konsentrasi pewarna alami dari Yemeni Henna dan Bahraini

Henna. Variasi konsentrasi yang digunakan adalah 0,84 g, 8,4 g, 21 g dan 84 g untuk

Yemeni Henna. Sedangkan untuk Bahraini Henna konsentrasi yang digunakan adalah

0,08 g, 0,8 g, 8 g, dan 80 g. Hasil pengujian absorbansi dapat dilihat pada gambar 2.5.

Light Harvesting Efficiency yang paling bagus ditunjukkan pada pewarna dengan

konsentrasi tinggi. Namun dari pengujian effisiensi menunjukkan bahwa effisiensi

tertinggi diperoleh dari konsentrasi 8 g pada pewarna Bahraini Henna yang mencapai

0,45%. Pada Yemeni Henna arus yang tertinggi dihasilkan oleh pewarna dengan

konsetrasi 21 g sebesar 0,43 mA. Konsentrasi yang tinggi menandakan banyaknya cahaya

yang dapat diserap, tapi hal ini dapat membuat hambatan dalam sel surya naik dan

mengakibatkan arus yang dihasilkan kecil. Hambatan yang naik disebabkan karena

tekstur dari pewarna yang cenderung lengket dan berminyak. Sedangkan untuk pewarna


commit to user

8

yang terlalu encer menyebabkan terlalu sedikitnya pewarna yang dapat terserap dalam

semikonduktor.

Gambar 2.6. Struktur: (a) xanthophyll dan (b) antosianin (Hemalatha, et al., 2012)

Struktur senyawa dalam bahan pewarna juga dapat mempengaruhi kinerja sel

surya. Jika struktur pewarna alami memiliki rantai yang panjang seperti xanthophyll

(Gambar 2.6) maka dapat menghambat ikatan pigmen dengan permukaan oksida

semikonduktor, sehingga mencegah tersusunnya molekul dye secara efektif pada

permukaan semikonduktor. Hal ini mengakibatkan berkurangnya transfer elektron dari

molekul pewarna ke pita konduksi semikonduktor (Hemalatha, et al., 2012).

Derajat keasaman (pH) larutan pada ekstrak juga memiliki dampak yang

signifikan terhadap kerja DSSC. Pada umumnya, efisiensi sel surya meningkat dengan

menurunnya pH dari bahan pewarna sampai mendekati pH = 1,0. pH yang rendah

mendekati 1,0 mengindikasikan bahwa bahan pewarna mempunyai stabilitas yang tinggi

(Wongcharee, et al., 2007). pH yang rendah berperan pada peningkatan Isc, Voc dan fill

factor sebagaimana terlihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. pH ekstrak (temperatur ekstrak 50oC) dan pengaruhnya pada efisiensi sel suryadengan pewarna daun bayam dan daun ipomoea (Chang, et al., 2010)

pH Voc (mV) Isc (mA/cm2) (%) FF (%)3 510 0,915 0,253 55,152 543 0,982 0,292 56,381 565 1,12 0,318 59,23

Temperatur ekstraksi juga berpengaruh pada kualitas dari bahan pewarna. Daun

ipomoea yang digunakan sebagai ekstrak pewarna dilakukan ekstraksi pada 30, 50 dan

80oC dan diperoleh bahwa ketika temperatur ekstraksi 50oC menghasilkan efisiensi sel

surya tertinggi 0.278% sebagaimana terlihat pada Tabel 2.2. Hal ini karena klorofil dalam


commit to user

9

bahan pewarna memiliki stabilitas terbaik dan laju degradasi pigmen paling lambat. Oleh

karena itu dalam rangka memperoleh efisiensi terbaik, suhu ekstraksi harus dikendalikan

(Chang, et al., 2010)

Tabel 2.2. Temperatur ekstraksi daun ipomoea dan pengaruhnya pada kinerja sel surya(Chang, et al., 2010)

Temperaturekstraksi (oC)

Voc (mV) Isc (mA/cm2) (%) FF (%)

30 495 0,85 0,233 53,5550 540 0,914 0,278 56,3380 533 0,825 0,259 54,78

Dari beberapa penjelasan terdahulu dapat dilihat bahwa efisiensi sel surya

berpewarna alami dipengaruhi oleh beberapa hal: serapan cahaya dari bahan pewarna,

struktur pigmen (komponen penyusun bahan pewarna), interaksi pewarna dengan

semikonduktor dan stabilitas dari bahan pewarna.

Gambar. 2.7. Uji FTIR pada ekstrak pewarna alami dari Kerria Japonica dan RosaChinensis (Hemalatha, et al., 2012)

Pada pewarna sel surya DSSC dibutuhkan pewarna yang memiliki gugus –OH,

C=O dan –COOH (Narayan, 2012). Pengujian kandungan gugus di uji dengan pengujian

FTIR. Gambar 2.7. menunjukkan hasil pengujian FTIR dari ekstrak pewarna Kerria

Japonica dan Rosa Chinensis. Pada puncak 1080 dan 1646 cm-1 merupakan gugus C-C


commit to user

10

dan C=C yang terdapat dari masing-masing pewarna, hal ini mencerminkan sifat dari

struktur molekul carotenoid. Band yang intens pada 1066 cm-1 memiliki C-O-C. Band

yang kuat dan luas pada 3000-3700 cm-1 memiliki gugus –OH, pada daerah 2923 dan

2850 cm-1 adalah –CH. Karakteristik penyerapan cahaya yang kuat Rosa Chinensis

merupakan serapan dari dua pigmen utama atosianin. Kedua puncak pada 2922 dan 2850

cm-1 adalah –CH. Puncak pada panjang gelombang dari 3393 cm-1 adalah OH yang

merupakan zat warna anthocyanin dari Rosa Chinnesis. Spektrum puncak 1726 cm-1

memiliki C=O, hal ini menunjukkan bahwa pewarna antosianin memiliki bentuk

quinonoidal parsial (Hemalatha, et al., 2012).

HOMO LUMO merupakan parameter yang penting dalam proses membuat sel

surya DSSC. Pada sel surya tersensitisasi dye, cahaya foton diserap oleh dye yang melekat

(attached) pada permukaan partikel TiO2 (lapisan TiO2 bertindak sebagai akseptor atau

kolektor elektron yang ditransfer dari dye yang teroksidasi). Foton yang diserap

mengakibatkan elektron tereksitasi dari level HOMO (Highest Occupied Molecular

Orbital) ke LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) pada molekul dye.

Untuk mendapatkan tingkat energi HUMO LUMO dari pewarna dengan

menggunakan pengujian cyclic voltammetry sedangkan elektroda yang digunakan:

counter electrode (Pt wire), working electrode (solid Pt) dan reference electrode

(Ag/AgCl).

HOMO merupakan energi yang dibutuhkan untuk mengekstrak elektron dari

molekul yang merupakan proses oksidasi, sedangkan LUMO adalah energi yang

diperlukan untuk menambahkan elektron ke molekul yang merupakan reduksi. Proses

dapat diukur dengan metode cyclic voltammetry yaitu dengan cara mengukur potensial

redoks Ered dan Eox. Perhitungan dan experimen dari pengukuran electrochemical dapat

diberikan pada persamaan:= −( + 4.4) eV .................................................................................... (2.1)= −( + 4.4) eV .....................................................................................(2.2)

dan = − ............................................................................................... (2.3)

Dimana Eox dan Ered adalah potensial onset dari oksidasi dan reduksi sedangkan Eg

adalah celah pita pada material (Misra, et al., 2005)


commit to user

11

Tabel 2.3. Karakteristik DSSC ekstrak Nephelium lappaceum dengan penambahan HCL

Dye Isc (mA cm-2) Voc (mV) FF η %With HCL 3.88 404 0.35 0.56Without HCL 1.17 453 0.48 0.26

Gambar 2.8. merupakan diagram posisi level HOMO LUMO DSSC yang dibuat

menggunakan pewarna alami ekstrak dari pericap of Nephelium lappaceum sebagai

fotosensitizernya. Efifisiensi tertingggi sebesar 0,56% (tabel 2.3) diperoleh dari ekstrak

pewarna yang memiliki pH rendah. Nilai HOMO dan LUMO dihitung dan dijelaskan

menggunakan data dari UV-Vis dan CV. Dari data tersebut terlihat bahwa energi band

gap dari pigmen Nephelium lappaceum turun 1 eV selama penurunan nilai pH. Hal ini

dapat meningkatkan kemampuan penyerapan energi.

Gambar 2.8. Diagram posisi level HOMO LUMO dari ekstrak Nephellumlappaceum (Kumara, et al., 2013)

Tabel 2.4 menunjukkan review beberapa bahan pewarna untuk sel surya. Terlihat

bahwa kebanyakan penelitian bahan pewarna digunakan bersama dengan semikonduktor

TiO2. Efisiensi tertinggi dari sel surya terlihat sebesar 0,72% dengan fill factor tertinggi

sebesar 70,5%.


commit to user

12

Tabel 2.4. Review bahan pewarna pada sel surya DSSC

No Jenis Pewarna Komponen pH o C

Pel

arut

/tam

baha

n

Serapan CahayaPewarna

Semikonduktor

Serapan Cahaya(Pewarna+Semi

konduktor)

Isc(mA/cm

2)

Voc(mV)

FF η (%) Ref

1

Buah murbei Antosianin - - Alkohol 518 dan 543 nm TiO2 1,89 555 0,49 0,548

(Chang danLo, 2010)

Daun delima Klorofil - - Alkohol400-500 dan600-750 nm

TiO2 2,05 560 0,52 0,597

Buah murbei :Daun delima =

1:1

Antosianin :Klorofil

- - Alkohol TiO2 2,8 530 0,49 0,722

2

Daun Bayam Klorofil-a - - Alkohol TiO2 0,467 550 0,51 0,131

(Chang, et al.,2010)

Daun Ipomoea Klorofil-b- - Alkohol TiO2 0,914 540 0,5633 0,278- 50 Alkohol TiO2 0,914 540 0,5633 0,278

1.0 50 Alkohol TiO2 1,12 565 0,5923 0,318Daun Bayam :Daun Ipomoea

= 1:1

Klorofil-a :Klorofil-b

- - - TiO2 - - - -

3

Bunga RosellaCyanidin

anddelphinidin

- - -

TiO2

1,63 404 0,57 0,37

(Wongcharee,et al., 2007)

- 50 - 2,06 433 0,59 0,52- 50 air 2,06 433 0,59 0,52- 50 ethanol 2,51 488 0,59 0,71

1.0 50 - 2,72 408 0,63 0,70Bunga kacang

biruTertanin - - - TiO2 0,37 372 0,33 0,05

Bunga Rosella: Bungakacang biru =1:1

- - - TiO2 0,82 382 0,47 0,15


commit to user

13

No Jenis Pewarna Komponen pH o C

Pel

arut

/tam

baha

n

Serapan CahayaPewarna

Semikonduktor

Serapan Cahaya(Pewarna+Semi

konduktor)

Isc(mA/cm

2)

Voc(mV)

FF η (%) Ref

4Kulit buah

terung- - - TiO2 3,40 350 0,40 - (Calogero dan

Marco, 2008)Jus jeruk - - - TiO2 3,84 340 0,50 0,66

5

Bunga K.Japonoca

Karotenoid- - - TiO2 0,5597 5839 0,6775 0,22

(Hemalatha,et al., 2012)

- - gula TiO2 0,7509 5526 0,7045 0,29Bunga R.Chinensis

Antosianin- - - TiO2 0,8017 5433 0,664 0,29- - gula TiO2 0,7025 5373 0,6938 0,27

6

Buah labu Β-carotene - TiO2 400-550 nm 0,24 644 0,49 0,076(Shanmugam,et al., 2013)

Bungakambojamerah

Antosianin TiO2 450-600 nm 0,94 495 0,65 0,301

7

Ixora coccinea - ZnO - 2,65 210 0,29 0,33(Thambidurai,et al., 2011)

BuahMulberry

- ZnO - 2,90 230 0,30 0,41

Umbi Beet - ZnO - 2,90 230 0,30 0,28

8

Umbi Blackcarrot

- - 1,302 400 0,47 0,25

(Tekerek, etal., 2011)

Buah Blackraspberry

- - 0,672 400 0,59 0,16

Bunga Rosellajuice

- - 0,79 428 0,47 0,16

9

Daun Kubismerah

Cyanidin - - 4,38 470 0,36 0,73(Gokilamani,et al., 2013)Biji Kacang

biruTertanin <1 - - 4,16 450 0,35 0,67


commit to user

14

2.2. Perkembangan Penelitian Semikonduktor

Laporan penelitian yang berhubungan dengan pemanfaatan semikonduktor untuk

pemanenan energi telah banyak diteliti. Terdapat dua material semikonduktor utama yang

dikembangkan pada sel surya jenis DSSC yaitu ZnO dan TiO2. Fungsi semikonduktor

dalam DSSC adalah mengonversi energi foton melalui mekanisme eksitasi elektron

berdasarkan perbedaan celah energi.

Celah pita energi yang dimiliki ZnO hampir sama dengan yang dimiliki TiO2.

Namun demikian, telah dilaporkan bahwa efisiensi sel surya menggunakan

semikonduktor ZnO masih lebih rendah dibandingkan efisiensi sel surya dengan

menggunakan semikonduktor TiO2. Beberapa faktor yang mungkin menjadi penyebab

adalah karena pelarutan dari ZnO, pembentukan agregat pewarna-Zn2+, efisiensi injeksi

elektron yang lebih rendah, efisiensi regenerasi pewarna yang rendah, dan meningkatnya

kepadatan perangkap permukaan setelah penyerapan pewarna (Wong, et al., 2012). Di sisi

lain ZnO mempunyai mobilitas elektron yang lebih tinggi sehingga rekayasa material

ZnO untuk mengoptimalkan kemampuan mobilitas elektronnya terus dilakukan.

Pada saat ini, rekayasa material ZnO untuk DSSC diarahkan untuk meningkatkan

efisiensi DSSC melalui perubahan bentuk ZnO atau perubahan sifat dari ZnO. Bentuk

ZnO yang telah dikaji antara lain bentuk susunan bertingkat dimana menghasilkan

efisiensi DSSC sebesar 3,51%. Bentuk dan ukuran nanomaterial yang seragam sangat

berpengaruh terhadap konektifitas antar semikonduktor sehingga mempengaruhi tinggi

rendahnya nilai efisiensi DSSC (Chou, et al., 2007). Bentuk ZnO nanorod juga dilaporkan

telah mampu meningkatkan efisiensi dari 1,8% menjadi 2,7% dengan kondisi penyinaran

yang sama (Takanezawa, et al., 2007). Semikonduktor berbentuk nanoporous juga telah

menunjukkan injeksi electron dari pewarna yang sangat cepat (Suresh, et al., 2011). Dari

penelitian-penelitian tersebut terungkap bahwa bentuk ZnO memberi pengaruh terhadap

efisiensi sel surya.

Selain besar kecilnya celah pita energi dan bentuk dari material semikonduktor,

pengembangan semikonduktor untuk DSSC juga harus memperhitungkan penyerapan

spektrum cahaya, kemudahan perpindahan elektron, penyerapan bahan pewarna, umur

aktif elektron, dan kecepatan elektron mengisi kembali. Secara umum dapat dimengerti

bahwa untuk mendapatkan kinerja sel surya yang optimal diperlukan beberapa faktor

seperti injeksi elektron yang cepat, penyerapan bahan pewarna yang tinggi, umur elektron


commit to user

15

yang panjang, dan waktu perpindahan elektron yang pendek (Wong, et al., 2012). Melihat

semua faktor tersebut di atas telah mengarahkan sebagian besar peneliti untuk merekayasa

material semikonduktor baik TiO2, ZnO, dan lainnya dengan tujuan untuk meningkatkan

efisiensi dan mencari penjelasan tentang mekanisme peningkatan efisiensi tersebut.

2.3. Sel Surya DSSC

Sel surya DSSC pada umumnya tersusun atas beberapa lapisan. Keberadaan

lapisan oksida semikonduktor di dalam lapisan sandwich berperan sangat penting sebagai

pembangkit energi dari sebuah sistem DSSC. Lapisan oksida semikonduktor tersebut

berperan sebagai pengumpul elektron sehingga dapat disebut sebagai semikonduktor

tipe-n. Untuk tujuan DSSC, kemampuan semikonduktur untuk memproduksi elektron

sangat terbatas jika berdiri sendiri untuk mengkonversi energi foton menjadi elektron.

Sehingga diperlukan dye untuk mendonor elektron yang menyebabkan timbulnya hole

pada semikonduktor saat molekul dye terkena sinar matahari.

Gambar 2.9. Prinsip kerja Sel Surya DSSC (Grätzel, 2003)

Proses terbentuknya hole pada semikonduktor dimulai pada saat cahaya foton

diserap oleh dye yang menempel pada semikonduktor. Semikonduktor bertindak sebagai

penerima dan pengumpul elektron yang dibawa oleh dye. Foton yang diserap

mengakibatkan elektron tereksitasi dari level HOMO (Highest Occupied Molecular

Orbital) ke LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) pada molekul dye sehingga

terjadi pengosongan elektron atau hole. Dye yang kelebihan elektron akan memindahkan


commit to user

16

elektron kedalam pita konduksi semikonduktor yang telah terjadi pengosongan elektron.

Transfer elektron yang keluar tersebut melintas melewati partikel-partikel semikonduktor

menuju lapisan elektroda konduktif transparan FTO (Fluorine doped Tin Oxide),

selanjutnya ditransfer melewati rangkaian luar kemudian menuju elektroda lawan

(counter electrode). Elektron masuk kembali ke dalam sel melalui counter electrode dan

bereaksi dengan I3- menghasilkan 3I-. Karena terdapat elektrolit sehingga reaksi

berikutnya adalah reaksi oksidasi dimana 3I- terurai menjadi I3- dan sejumlah elektron

yang akan mengisi kekosongan elektron dalam dye. Elektrolit redoks, biasanya berupa

pasangan iodida dan triodida (I-/I3-) yang bertindak sebagai mediator redoks, sehingga

dapat menghasilkan proses siklus di dalam DSSC dan dapat ditunjukkan pada Gambar

2..9.

Prinsip kerja masing-masing komponen sel surya DSSC adalah:

1. Substrate

Substrate yang digunakan pada DSSC yaitu jenis TCO (Transparent Conductive

Oxide) yang merupakan kaca transparan konduktif. TCO itu sendiri berfungsi sebagai

badan dari sel surya dan sebagai tempat elektron mengalir. Material yang umumnya

digunakan yaitu flourine-doped tin oxide (SnO2:F atau biasa disebut dengan FTO), atau

indium tin oxide (In2O3:Sn atau ITO). Pemilihan kedua material tersebut merupakan

pilihan yang cocok karena tidak mengalami kerusakan pada proses sintering, dimana

temperatur sintering itu sendiri sebesar 100-500°C.

2. Pewarna

Pewarna pada DSSC adalah pewarna yang dapat terserap pada lapisan tipis

semikonduktor dan berfungsi sebagai sensitizer, sensitizer memiliki fungsi menyerap

cahaya dan menginjeksikan elektron ke pita konduksi semikonduktor

3. Elektrolit

Elektrolit merupakan pasangan iodide (I-) dan triodide (I3-) bertindak sebagai

mediator elektron sehingga dapat menghasilkan proses siklus dalam sel. Elektrolit

menyediakan elektron pengganti untuk molekul dye teroksidasi, sehingga dye kembali ke

keadaan awal pada pita valensi dye.


commit to user

17

4. Counter electroda

Lapisan konter biasa menggunakan platina yaitu untuk mempercepat kinetika

reaksi proses reduksi triodide (I3-) pada FTO.

2.4. Karakteristik Sel Surya

Karakteristik sel surya saat disinari dinyatakan dalam karakteristik arus hubung-

singkat (Isc) dan tegangan lingkar buka (Voc). Titik pada kurva I-V yang menghasilkan

nilai maksimum dari perkalian arus dan tegangan disebut titik daya maksimum (Pmax).

Arus short-circuit (Isc) adalah arus listrik maksimum pada nilai tegangan (volt)

sama dengan nol, sedangkan tegangan open-circuit (Voc) adalah kondisi dimana tidak ada

arus yang dapat mengalir sehingga tegangannya maksimum. Pengukuran Isc dilakukan

dengan membuat resistor atau hambatan bernilai nol, sehingga nilai tegangannya menjadi

nol. Pengukuran Voc dilakukan dengan membuat resistor atau hambatan bernilai sangat

tinggi sehingga tidak ada arus yang mengalir dan arus bernilai nol.

Karaktersitik penting lainnya dari sel surya yaitu fill factor (FF), dengan

persamaan dibawah ini:

= ×× … ..…………………………............………………..(2.4)

Fill factor merupakan perbandingan antara daya maksimum dengan daya hasil

kali Voc dan Isc. Nilai fill factor yang tinggi menunjukkan arus yang dihasilkan mudah

mengalir dan tidak terbuang sebagai rugi-rugi dalam.

Daya maksimum (Pmax) adalah energi listrik maksimum persatuan waktu yang dapat

dihasilkan oleh sel surya. Pada kurva arus-tegangan, daya maksimum ditunjukkan oleh luas

area (hasil kali arus dengan tegangan) yang maksimum. Persamaan yang digunakan:

= ................................................................................. (2.5)

Sedangkan efisiensi sel surya dapat ditentukan dari daya maksimum yang

dihasilkan dari sel surya (Pmax) dibagi dengan luas penampang sel surya A (m2) dan

intensitas penyinaran I (W/m2).= × ……………………………….……...........…………….… (2.6)


commit to user

18

Nilai fill factor dan efisiensi ini yang menjadi referensi utama dalam

menentukan kualitas performansi suatu sel surya.

Gambar. 2.10. Kurva I-V pada sel surya (Usman, 2001)

Gambar 2.11. Skema pengukuran tegangan dan arus pada sel surya menurut

ASTM E 9485-95

2.5. Uji Stabilitas

Pengujian stabilitas sel surya dengan menggunakan pemanasan oven pada

temperatur 50oC ± 2oC selama 100 dan 200 jam, untuk pengujian stabilitas pewarna

N917, ekstrak daun pepaya dan daun pepaya pada variasi pH, pewarna pada keadaan cair

diuji pada kondisi 0 jam dan kondisi setelah mengalami pemanasan selama 100 dan 200

jam pada 50oC ± 2oC. Pengujian pewarna menggunakan pengujian UV-Vis (ultra violet-

18





ASTM E 9485-95

2.5. Uji Stabilitas






18





ASTM E 9485-95

2.5. Uji Stabilitas







commit to user

19

visible), FTIR (Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red) dan CV (cyclic

voltammetry). Pengujian UV-Vis menggunakan peralatan UV-Vis Spectrometer Lambda

25 PerkinElmer, pengujian FTIR menggunakan IRPrestige-21 SHIMADZU sedangkan

untuk pengujian CV menggunakan µAUTOLAB II ΩMetrohm. Untuk pengujian

stabilitas DSSC yaitu pada kondisi 0 jam dan DSSC di panaskan dalam oven selama 100

dan 200 jam pada 50oC ± 2oC setelah itu DSSC diuji dengan pengukuran kurva

karakteristik I-V dengan menggunakan digital multimeter merk Keithley 2602A, dibawah

sinar lampu OSRAM 300 W/230V SK TI pada intensitas 1000 W/m2 di lab Fisika MIPA

UNS. Dari hasil uji kurva karakteristik V-I kemudian dianalisis Voc, Isc, fill factor, dan

efisiensi dari sel surya.


commit to user

20

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Tempat Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental yang dilakukan di Lab. Energi

Surya Jurusan Teknik Mesin, Lab. Sub Kimia FMIPA, Lab MIPA Terpadu Universtias

Sebelas Maret Surakarta dan Lab Kimia Terpadu UII Yogyakarta. Diagram alir penelitian

dapat dilihat pada gambar 3.1.

3.2. Alat dan Bahan

1. Alat

Alat yang digunakan pembuatan FTO terdiri dari pemanas, Nebulizer AMRON

COMP A.I.R. dan reaktor. Alat yang digunakan pembuatan counter elektroda adalah

pemanas. Alat yang gunakan untuk pembuatan pewarna adalah sochklet PYREX 500 ml

dan rotary evaporator BUCHI Waterbath B-480. Alat yang digunakan untuk pembuatan

lapisan semikonduktor adalah furnace Brother XD-1700 M. Alat yang digunakan untuk

pembuatan elektrolit adalah magnetic stirrer NESCO LAB. Untuk mengukur tingkat

keasaman dari bahan pewarna adalah pH 700 UTECH INSTRUMENTS.

Alat uji yang digunakan untuk mengetahui stabilitas pewarna dan stabilitas sel

surya DSSC terdiri dari UV-Vis PerkinElmer Lambda 25, FTIR IRPrestige-21

SHIMADZU, Cyclic Voltammetry µAUTOLAB TYPE II Ω Metrohm dan Oven

(pemanas). Alat uji yang digunakan untuk menguji kinerja sel surya DSSC adalah digital

multimeter merk Keithley 2602A, dibawah sinar lampu OSRAM 300 W/230V SK TI,

intensitas matahari menggunakan pirano meter LI-COR Model LI-250 Light Meter.

2. Bahan

Bahan yang digunakan untuk pembuatan FTO adalah tin (II) chloride (SnCl2),

ammonium fluoride (NH4F), dan ethanol. Bahan yang digunakan untuk pembuatan

counter electrode adalah larutan platinum H2PtCl6. Bahan yang digunakan untuk pewarna

sistetis menggunakan N719 sedangkan untuk pewarna alami menggunakan ekstrak daun

Pepaya. Bahan yang digunakan untuk membuat lapisan semikonduktor TiO2


commit to user

21

(nanopowder, 21 nm Sigma-Aldrich). Bahan yang digunakan untuk pembuatan elektrolit

adalah garam Sodium Iodide (NaI) 99,95% murni, Iodine I2 99,95% murni dan HPA.

Untuk variasi pH dengan penambahan asam bensoat (Benzoic acid 100134 MERK).

3.3. Alur Penelitian

Gambar. 3.1. Diagram alur penelitian


commit to user

22

Secara lengkap diagram alir penelitian pada gambar 3.1. dijelaskan sebagai berikut:

1. Sintesis FTO

FTO dalam penelitian ini digunakan sebagai (1) lapisan atas untuk penerus cahaya

dan elektroda dan (2) sebagai dasar untuk counter electrode. Sebagai lapisan penerus

cahaya dan elektroda, FTO dipersyaratkan mempunyai hambatan < 30 Ω dan transmitansi

> 75%. FTO untuk penerus cahaya dibeli dari Pilkington Japan.

2. Sintesis Counter Electroda

FTO yang digunakan sebagai dasar counter electrode dibuat dengan menggunakan

metode spray pyrolysis. Bahan yang digunakan untuk pembuatan FTO adalah tin (II)

chloride (SnCl2), ammonium fluoride (NH4F), dan ethanol. Counter electrode dalam sel

surya juga berfungsi sebagai katalis untuk redox elektrolit. Counter electrode dibuat di

laboratorium dengan menggunakan metode coating. Bahan yang digunakan untuk

pembuatan counter electrode adalah larutan platinum H2PtCl6 (Calandra, et al., 2010).

Kaca FTO dipanaskan sampai suhu 200oC dan pada suhu ini 5 ml larutan pelatinum

H2PtCl6 dilapiskan pada FTO sampai suhu kaca FTO naik sekitar 300oC. Setelah proses

pelapisan selesai, counter didinginkan secara alami kemudian dilakukan pengukuran

hambatan. Langkah selanjutnya adalah membuat lapisan semikonduktor.

3. Sintesis Pewarna

Dalam penelitian ini menggunakan dua jenis bahan pewarna, yaitu pewarna

sintetis N719 dan pewarna alami. Pewarna N719 diperoleh dari dyesol. Pewarna alami

diperoleh dari ekstrak daun pepaya. Bahan pewarna alami seberat 35 g di masukkan

kedalam 350 ml ethanol setelah itu diekstrak dengan sochlet untuk mengambil ekstrak

dari pewarna. Proses ekstraksi dilakukan selama ± 2-3 jam dengan temperatur pemanasan

sekitar 70oC. Setelah ekstrak diperoleh maka dilanjutkan pemisahan antara ekstrak bahan

pewarna dengan ethanol menggunakan rotary evaporator.

Untuk mendapatkan bahan pewarna sel surya, hasil ekstrak daun pepaya kemudian

dicampur dengan ethanol kadar 96% dengan konsentrasi 8 g/100 ml Sedangkan

pengasaman bahan pewarna alami dilakukan dengan menambahkan asam bensoat

sehingga diperoleh pH = 5,5, 5,0, 4,5, 4,0, 3,5, dan 3,0.


commit to user

23

4. Sintesis Lapisan Semikonduktor

Lapisan semikonduktor dibuat dengan menggunakan bahan TiO2 (nanopowder, 21

nm Sigma-Aldrich). Proses pembuatan lapisan semikonduktor dengan menggunakan

metode doctorblade. Sebanyak 0,5 g bahan semikonduktor dicampur 0,4 ml ethanol dan

diaduk hingga tercampur (berbentuk pasta). Ketebalan lapisan semikonduktor pada kaca

FTO sebesar 20 µm. Selanjutnya TiO2 yang telah menempel pada FTO disintering pada

450oC selama 2 jam (Chang, et al., 2010; Wongcharee, et al., 2007) dengan tujuan agar

terjadi interlocking (ikatan) antara kaca dengan semikonduktor (Chang, dan Lo, 2010;

Chang, et al., 2010). Semikonduktor yang telah menempel di FTO dengan luasan 3 cm2

(1 cm x 3 cm) dan selanjutnya semikonduktor direndam dengan pewarna N719 dan

pewarna alami selama 24 jam pada suhu kamar (Chang dan Lo, 2010; Chang, et al., 2010;

Hemalatha, et al., 2012; Shanmugam, et al., 2013; Wongcharee, et al., 2007).

5. Sistesis Elektrolit

Elekrolit yang dipakai dalam penelitian ini adalah garam Sodium Iodide (NaI)

99,95% murni, Iodine I2 99,95% murni dan HPA. Komposisi bahan-bahan tersebut NaI =

3,3 g, I2 = 0,523875 g, HPA = 0,005481 g dan acetonitrile sebanyak 30 ml. NaI

dilarutkan kedalam acetonitrile dan dilakukan pengadukan selama 15 menit. Setelah itu

ke dalam larutan tersebut ditambahkan I2 dan diaduk selama 15 menit dan dilanjutkan

penambahan HPA. Pengadukan dilanjutkan selama 24 jam.

3.4. Struktur Sel Surya dan Pengujian Sel Surya DSSC

Struktur DSSC dibuat seperti pada Gambar 3.2. yang terdiri dari FTO yang telah

dilapisi TiO2 sebagai semikonduktor dan telah direndam dengan pewarna kemudian

disatukan dengan konter elektroda yang telah dilapisi platinum, antara FTO

semikonduktor dan FTO konter diberi seal. Selanjutnya dilakukan pengisian elektolit.

Unjuk kerja sel surya DSSC diuji dengan pengukuran kurva karakteristik I-V

dengan menggunakan digital multimeter merk Keithley 2602A, dibawah sinar lampu

OSRAM 300 W/230V SK TI pada intensitas 1000 W/m2 di lab Fisika MIPA UNS. Dari

hasil uji kurva karakteristik V-I kemudian dianalisis Voc, Isc, fill factor, dan efisiensi dari

sel surya. Variabel yang diamati selama pengujian dapat dilihat pada Tabel 3.1.


commit to user

24

Gambar. 3.2. Skema struktur sel surya DSSC

3.5. Uji Kestabilan Sel Surya

Selain diuji pada 0 jam, sel surya yang telah dirakit dan bahan pewarna yang telah

dibuat diuji ketahanannya dengan siklus sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Panas yang diberikan adalah dari 30-50°C baik selama 100 jam maupun 200 jam. Setelah

dilakukan perlakuan tersebut DSSC diuji kembali kinerjanya sedangkan bahan pewarna

dilakukan uji serapan cahaya, FTIR, dan cyclic voltametry.

Gambar 3.3. Siklus atau perlakuan untuk uji kestabilan DSSC dan bahan pewarna

eemmp

(menit)

1

0

6010 60200 1220060070 601900

30

50

1226

0

Pengujian Pengujian

nn

100 jam

jam

100 jam

Tem

pera

ture

(o C)

Time (h)


commit to user

25

3.6. Variasi Pengujian

Tabel 3.1. Variasi pengujian

NoVariasiDSSC FT

O

Sem

ikon

dukt

or

Kon

ter

Ele

ktro

lit

Pewarna

DSSC Pewarna

0 ja

m

100

jam

200

jam

UV

-Vis

FTIR

CV

1

Pilk

ingt

on /

Tin

(II)

Chl

orid

e(S

nCl2

),A

mm

oniu

m F

luor

ide

((N

H4F

), E

than

ol 9

6 %

TiO

2

Plat

inum

H2P

tCl 6

Sodi

um I

odid

e(N

ai),

Iodi

ne(I

2), H

PA,A

ceto

nitr

ile

N719

Voc,Isc,

FF, η

Voc,Isc,, η

Voc,Isc, η

0,100,200jam

0,100,200jam

0,100

,200jam

234

DaunPepaya

567 Daun

PepayapH 5,5

8910 Daun

PepayapH 5

111213 Daun

PepayapH 4,5

141516 Daun

PepayapH 4

171819 Daun

PepayapH 3,5

202122 Daun

PepayapH 3

2324


commit to user

26

BAB IV

HASIL DAN ANALISIS DATA

4.1. Unjuk Kerja Sel Surya pada 0 Jam

Analisis unjuk kerja dari sel surya dilakukan dengan mengukur arus (I) dan

tegangan (V) yang dihasilkan oleh sel surya dengan penyinaran 1000 W/m2. Jsc

merupakan nilai dari arus yang keluar (I) dibagi dengan luasan aktif dari sel surya. Hasil

pengujian I-V sel surya sesaat setelah dirakit (0 jam) dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Kinerja sel surya dengan pewarna alami dan pewarna N719 setelah dirakit.

Jenis Pewarna Voc (mV) Jsc (mA/cm2) FF η (%)

N719 475 3,40 0,54 0,87Daun pepaya 325 0,36 0,56 0,07Daun pepaya pH 5,5 400 0,51 0,52 0,11Daun pepaya pH 5 490 0,66 0,51 0,17Daun pepaya pH 4,5 415 0,90 0,56 0,21Daun pepaya pH 4 415 0,98 0,54 0,22Daun pepaya pH 3,5 460 1,19 0,52 0,28Daun pepaya pH 3 430 1,10 0,55 0,26

Jika dilihat dari Voc (open circuit voltage), tegangan yang dihasilkan dari sel surya

dengan pewarna N719 secara rata-rata masih lebih tinggi dibandingkan dengan sel surya

berpewarna daun pepaya. Selain itu, peningkatan tingkat keasaman dari pewarna,

menghasilkan tegangan yang lebih tinggi. Pada pH = 5, tegangan yang dihasilkan adalah

yang tertinggi, yaitu 490 mV. Hal ini disebabkan oleh tinggi rendahnya HOMO (highest

occupied molecular orbital) dan LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) yang diuji

dengan menggunakan cyclic voltammetry (CV) dan hasilnya ditampilkan pada Tabel 4.2.

HOMO adalah orbital yang dapat bertindak sebagai donor elektron, karena merupakan

orbit terluar (energi tertinggi) yang mengandung setidaknya satu elektron. Sementara itu,

LUMO adalah orbital yang dapat bertindak sebagai akseptor elektron, karena merupakan

orbit terdalam (energi terendah) yang memiliki ruang untuk menerima elektron.

Dibandingkan dengan pewarna daun pepaya, pewarna N719 mempunyai HOMO

dan LUMO yang lebih tinggi. Akibatnya beda tegangan yang dihasilkan oleh sel surya

dengan pewarna N719 lebih besar dibandingkan yang dihasilkan oleh sel surya dengan

pewarna daun pepaya. Penambahan asam bensoat pada pewarna daun pepaya mengubah


commit to user

27

posisi HOMO dan LUMO secara signifikan. Penambahan tingkat keasaman dari pewarna

(pH menurun) menyebabkan penurunan nilai LUMO dan HOMO. Perbedaan tingkat

energi LUMO dengan tingkat energi elektrolit inilah yang menjadi penyebab utama dari

tingginya Voc yang dihasilkan dari sel surya dengan pewarna daun pepaya pada pH 5.

Tabel 4.2. Hasil uji cyclic voltammetry untuk berbagai pewarna

Jenis PewarnaEox

onset

vs.Ag/AgCl (V)HOMO

Eredonset

vs.Ag/AgCl (V)LUMO Eg CV

N719 0,78 -5,18 -1,33 -3,07 2,11Daun Pepaya 0,68 -5,08 -1,63 -2,77 2,31Daun Pepaya pH 5.5 0,50 -4,90 -1,70 -2,70 2,20Daun Pepaya pH 5 0,53 -4,93 -1,78 -2,62 2,31Daun Pepaya pH 4.5 0,46 -4,86 -1,80 -2,60 2,26Daun Pepaya pH 4 0,49 -4,89 -1,70 -2,70 2,19Daun Pepaya pH 3.5 0,46 -4,86 -1,70 -2,70 2,16Daun Pepaya pH 3 0,52 -4,92 -1,58 -2,82 2,10

(a) Type-I DSSC (b) Type-II DSSC

Gambar 4.1 Skema injeksi elektron pada sel surya jenis DSSC: (a) Type-I DSSC dan (b)Type-II DSSC (Ooyama dan Harima, 2012)

Sebagaimana dapat dilihat pada Tabel 4.3, nilai n pada pewarna N719 dan daun

pepaya hampir sama yaitu 0,62 dan 0,65. Hal ini mengindikasikan bahwa reaksi redoks

pada kedua pewarna tidak reversibel. Adanya penambahan asam bensoat pada pewarna

daun pepaya menyebabkan peningkatan Ipc secara signifikan seperti yang diharapkan.

Oleh karena itu, pewarna dengan pH yang rendah mempunyai n yang tinggi. Pewarna


commit to user

28

daun pepaya yang semakin asam sampai pH 4 menyebabkan n meningkat dan kemudian

menurun kembali seiring dengan pH yang semakin mengecil. Artinya peranan

menurunkan pH dalam pewarna sampai 4 selain meningkatkan Ered juga meningkatkan

reversibilitas dari pewarna. Ipc/Ipa > 2 menunjukkan bahwa elektron dalam pewarna

(HOMO) lebih mudah diregenerasi oleh elektrolit.

Tabel 4.3. Nilai Ipc dan Ipa dari berbagai pewarna yang diuji dengan cyclic voltammetry

Jenis pewarna Ipc (A) Ipa (A) n = |Ipc/Ipa|

N719 1,89E-04 -3,03E-04 0,62Daun pepaya 1,80E-03 -2,76E-03 0,65Daun pepaya pH 5,5 4,44E-03 -1,87E-03 2,37Daun pepaya pH 5 4,38E-03 -1,80E-03 2,44Daun pepaya pH 4,5 4,65E-03 -1,86E-03 2,51Daun pepaya pH 4 4,67E-03 -1,86E-03 2,52Daun pepaya pH 3,5 4,41E-03 -1,78E-03 2,48Daun pepaya pH 3 4,16E-03 -1,70E-03 2,44

Jika dilihat dari besarnya Jsc, sel surya dengan pewarna N719 mempunyai Jsc yang

paling tinggi. Sementara itu, penambahan asam bensoat ke dalam pewarna daun pepaya

juga menghasilkan peningkatan Jsc secara signifikan. Tingkat energi LUMO dapat

mempengaruhi injeksi elektron ke conductive band (CB) pada TiO2 (Ooyama dan Harima,

2012). Semakin besar energi LUMO dari pewarna menyebabkan peningkatan beda

potensial. Beda potensial yang besar memungkinkan elektron diinjeksikan dari pewarna

ke TiO2 dengan lebih mudah. Penelitian ini memperlihatkan juga bahwa walaupun

pewarna daun pepaya yang sudah ditambahi asam bensoat mempunyai LUMO yang lebih

tinggi dibandingkan dengan LUMO pewarna N719, akan tetapi nilai Jsc dari sel surya

dengan pewarna N719 masih tiga kali lebih tinggi dibandingkan nilai Jsc dari sel surya

dengan pewarna daun pepaya yang sudah ditambahi asam bensoat. Hal ini menunjukkan

bahwa selain tingkat energi HOMO-LUMO dan celah pita energi dari semikonduktor dan

elektrolit, juga masih ada faktor lain yang mempengaruhi besar kecilnya Jsc yang

dihasilkan dari sel surya.

Faktor berikutnya yang memungkinkan berpengaruh terhadap besar kecilnya Jsc

adalah kemampuan dari pewarna menyerap cahaya. Gambar 4.2 menunjukkan Light

harversting efficiency (LHE) pewarna N719 dan daun pepaya pada tingkat keasaman

yang berbeda-beda. Dapat dilihat bahwa kemampuan menyerap cahaya dari pewarna

N719 masih lebih rendah dibandingkan dengan kemampuan menyerap cahaya dari


commit to user

29

pewarna daun pepaya. Penambahan asam bensoat juga tidak mempengaruhi secara

signifikan pada kemampuan serapan cahaya pada pewarna daun pepaya. Dari pembahasan

ini dapat dilihat bahwa serapan cahaya memang penting, namun masih ada faktor lain

yang menyebabkan mudah tidaknya elektron mengalir supaya dihasilkan Jsc yang tinggi.

Faktor lain yang mungkin berpengaruh pada besar kecilnya Jsc dari sel surya adalah

kontak antar komponen dalam DSSC (Suyitno, et al., 2014).

Gambar 4.2. LHE versus wavelength (nm) pewarna N719 dan daun pepaya pada tingkatkeasaman yang berbeda-beda

Pada sel surya, pewarna dan semikonduktor harus mempunyai kontak (anchor)

yang baik. Anchor yang baik dapat memberikan injeksi elektron yang cepat dan efisien.

Pewarna untuk sel surya seharusnya memiliki setidaknya satu gugus ikatan (misalnya –

COOH, –SO3H, –PO3H2, –Si(OEt)3) supaya pewarna dapat diserap pada permukaan

semikonduktor dan menghasilkan komunikasi elektron yang baik antara pewarna dengan

permukaan semukonduktor (Ooyam dan Harima, 2012). Sebagaimana dapat dilihat pada

Gambar 4.3. bahwa pewarna N719 dan pewarna daun pepaya memiliki gugus C=O dan

O-H. Namun demikian gugus C=O dan O-H dalam daun pepaya tanpa asam bensoat

jumlahnya lebih rendah dibandingkan yang terdapat dalam pewarna N719. Gugus -COOH

pada N719 mempunyai ikatan dengan hidroksil dari partikel TiO2 sehingga menghasilkan

ester dan meningkatkan efek kopling elektron pada pita konduksi TiO2 untuk memperoleh

transfer elektron yang cepat dan efisien (Chang, et al., 2010). Perbedaan mencolok dari

pewarna N719 dengan pewarna daun pepaya yang belum ditambah asam bensoat adalah

keberadaan gugus C-N yang besar. Gugus C-N pada pewarna daun pepaya dimungkinkan

0102030405060708090

100

400 450 500 550 600 650 700 750 800

Lig

ht h

arve

stin

g ef

fici

ency

(%)

Wavelength (nm)

N719_0 jamDaun Pepaya_0 jamDaun Pepaya pH 5.5_0 jamDaun Pepaya pH 5_0 jamDaun Pepaya pH 4.5_0 jamDaun Pepaya pH 4_0 jamDaun Pepaya pH 3.5_0 jamD.Pepaya pH 3_0 jam


commit to user

30

karena daun pepaya mengandung klorofil. Akibatnya Jsc dari sel surya dengan pewarna

daun pepaya lebih rendah dibandingkan Jsc dari sel surya dengan pewarna N719.

Gambar 4.3. juga menunjukkan bahwa penambahan asam bensoat pada pewarna

daun pepaya menyebabkan penambahan O-H dan C=O dan mengurangi gugus C-N.

Akibanya Jsc dari sel surya dengan pH yang kecil (semakin asam) meningkat tajam. Pada

pewarna daun pepaya dengan pH = 3,0 jumlah gugus O-H dan C=O kembali menurun,

yang mungkin disebabkan rusaknya gugus tersebut karena kondisi keasaman yang tinggi

sehingga Jsc yang dihasilkan juga menurun.

Gambar 4.3. Uji FTIR pada pewarna N719 dan daun pepaya pada tingkat keasaman yangberbeda-beda

4.2. Uji Kestabilan Sel Surya

Uji kestabilan sel surya dilakukan dengan memberi perlakuan temperatur 50°C

selama 100 jam dan 200 jam. Unjuk kerja sel surya setelah diperlakukan 100 jam dan 200

jam dapat dilihat pada Tabel 4.4. Terlihat jelas bahwa penurunan kinerja yang besar

terjadi pada sisi turunnya arus.

30

40

50

60

70

80

90

100

1000125015001750200022502500275030003250350037504000

% T

1/cm

D. Pepaya pH 5,5

D. Pepaya

D. Pepaya pH 5,0D. Pepaya pH 3,0

D. Pepaya pH 4,5/4,0

D. Pepaya pH 3,5N719

Phe

nols

O-H

Alka

nes

C-H

Carb

onyl

s C=O

Arom

atic

s C-C

Alip

hatic

am

ines

C-N

Carb

oxyl

ic a

cids

C-O

Tra

nsm

itta

nce

(%)

Wavenumber (cm-1)


commit to user

31

Tabel 4.4. Kinerja sel surya dengan pewarna alami dan pewarna N719 setelah dikenaiperlakuan 100 jam dan 200 jam

Jenis PewarnaVoc (mV) Jsc (mA/cm2) η (%)

100jam

200jam

100Jam

200jam

100jam

200jam

N719 470 423 1,58 1,23 0,56 0,40Daun pepaya 132 82 0,14 0,04 0,02 0,001Daun pepaya pH 5,5 304 176 0,24 0,10 0,07 0,02Daun pepaya pH 5 380 305 0,36 0,18 0,11 0,05Daun pepaya pH 4,5 380 300 0,45 0,24 0,14 0,05Daun pepaya pH 4 399 300 0,47 0,29 0,16 0,07Daun pepaya pH 3,5 440 311 0,55 0,30 0,23 0,08Daun pepaya pH 3 400 300 0,43 0,22 0,14 0,05

Tabel 4.5. Prosentase penurunan kinerja sel surya setelah diperlakukan 100 jam dan 200jam

Jenis PewarnaPenurunan Voc Penurunan Jsc Penurunan η100jam

200jam

100jam

200jam

100jam

200jam

N719 1,1 10,9 53,5 63,8 35,6 54,0Daun pepaya 59,4 74,8 61,1 88,9 71,4 98,6Daun pepaya pH 5,5 24,0 56,0 52,9 80,4 36,4 81,8Daun pepaya pH 5 22,4 37,8 45,5 72,7 35,3 70,6Daun pepaya pH 4,5 8,4 27,7 50,0 73,3 33,3 76,2Daun pepaya pH 4 3,9 27,7 52,0 70,4 27,3 68,2Daun pepaya pH 3,5 4,3 32,4 53,8 74,8 17,9 71,4Daun pepaya pH 3 7,0 30,2 60,9 80,0 46,2 80,8

Dari Tabel 4.5 terlihat bahwa setelah perlakuan 100 jam, tegangan dan arus yang

dihasilkan dari sel surya berpewarna daun pepaya mengalami penurunan lebih dari 71,4%

yang disebabkan oleh penurunan tegangan dan arus. Pada sel surya dengan pewarna N719

mengalami penurunan efisiensi sampai 35,6% dan utamanya terjadi karena penurunan Jsc.

Sementara itu setelah diperlakukan 200 jam, nilai kinerja dari sel surya dengan pewarna

N719 turun sebesar 54% dan untuk sel surya dengan pewarna daun pepaya turun sangat

drastis diatas 68%. Sel surya berpewarna alami yang mempunyai daya tahan terbaik

adalah menggunakan daun pepaya dengan pH yang diatur sebesar 3,5 pada uji 100 jam

dan pH 4 setelah perlakuan 200 jam.


commit to user

32

(a) 100 jam

(b) 200 jam

Gambar 4.4. LHE versus wavelength (nm) pewarna N719 dan daun pepaya pada tingkatkeasaman yang berbeda-beda setelah mendapat perlakuan 50oC: (a) 100 jam dan (b) 200

jam

Jika dilihat dari kurva Light harversting efficiency (LHE) (Gambar 4.2 dan

Gambar 4.4), bahan pewarna yang dikenai perlakuan 100 jam dan 200 jam hampir tidak

mengalami perubahan Light harversting efficiency (LHE) yang signifikan kecuali pada

pewarna daun pepaya. Daun pepaya mempunyai serapan cahaya meningkat karena setelah

diperlakukan 100 jam mengalami perubahan warna yang awalnya hijau menjadi lebih

0102030405060708090

100

400 450 500 550 600 650 700 750 800

Lig

ht h

arve

stin

g ef

fici

ency

(%)

Wavelength (nm)

N719_100 jam

Daun Pepaya_100 jam

Daun Pepaya pH 5.5_100 jam

Daun Pepaya pH 5_100 jam





0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

400 450 500 550 600 650 700 750 800

Lih

gt h

arve

stin

g E

ffic

ienc

y(%

)

Wavelength (nm)

N719_200 jam

Daun Pepaya_200 jam








commit to user

33

gelap. Namun demikian, dari analisis FTIR terlihat bahwa gugus-gugus pada pewarna

daun pepaya mengalami degradasi C-H, C-C, dan C-O yang tajam sebagaimana dapat

dilihat pada Gambar 4.5. pada proses pengasaman sampai pH 3,5 dan 4 diperoleh

penurunan kinerja sel surya yang paling rendah. Pada pengasaman pH 3,0 penurunan

kinerja sel surya meningkat tajam. Penurunan yang terjadi utamanya karena berubahnya

gugus-gugus C=H dan C=O sehingga kontak antara pewarna dan semikonduktor tidak

baik dan pada akhirnya transfer elektron juga terhambat.

Gambar 4.5. Uji FTIR pada pewarna N719 dan daun pepaya pada tingkat keasaman yangberbeda-beda setelah mendapat perlakuan 100 jam pada 50 oC.

Proses perlakuan 100 jam dan 200 jam juga mengakibatkan perubahan tingkat

energi LUMO dan HOMO dari pewarna baik N719 maupun daun pepaya sebagaimana

dapat dilihat pada Tabel 4.6 dan Tabel 4.7. Tingkat energi LUMO dan HOMO semakin

rendah sehingga beda potensial antara LUMO dengan elektrolit juga mengalami

penurunan dan akibatnya Voc juga menurun.

30

40

50

60

70

80

90

100

1000125015001750200022502500275030003250350037504000

% T

1/cm

D. Pepaya pH 4,0

D. Pepaya

D. Pepaya pH 5,0D. Pepaya pH 5,5/4,5

N719

Phe

nols

O-H

Alka

nes

C-H

Carb

onyl

s C=O

Arom

atic

s C-C

Carb

oxyl

ic a

cids

C-O

Alip

hatic

am

ines

C-N

Wavenumber (cm-1)

Tra

nsm

itta

nce

(%)


commit to user

34

Tabel 4.6. Hasil uji cyclic voltammetry untuk berbagai pewarna setelah perlakuan 100 jam

Jenis PewarnaEox

onset

vs.Ag/AgCl (V)HOMO

Eredonset

vs.Ag/AgCl (V)LUMO Eg CV


Tabel 4.7. Hasil uji cyclic voltammetry untuk berbagai pewarna setelah perlakuan 200 jam

Jenis PewarnaEox

onset vs.Ag/AgCl (V)

HOMOEred

onset vs.Ag/AgCl (V)

LUMO Eg CV


Sebagaimana dapat dilihat pada Tabel 4.8, nilai n pada pewarna N719 setelah

mengalami perlakuan 100 jam dan 200 jam tidak mengalami perubahan yaitu 0,62-0,65.

Sebaliknya, nilai n pada pewarna baik pepaya maupun pepaya yang diperlakukan tingkat

keasamannya mengalami penurunan yang drastis yaitu berkisar dari 0,39-0,55. Setelah

perlakuan 100 jam dan 200 jam, pewarna daun pepaya mempunyai penurunan Ipc yang

sangat besar sehingga jumlah elektron yang mengalir menjadi rendah dan pada akhirnya

Jsc juga mengalami penurunan. Elektron dalam pewarna (HOMO) sudah mulai sulit untuk

diregenerasi, sehingga kinerja dari sel surya mengalami penurunan.


commit to user

35

Tabel 4.8. Nilai Ipc dan Ipa dari berbagai pewarna yang mengalami perlakuan 100 jamsetelah diuji dengan cyclic voltammetry

Jenis PewarnaIpc (A) Ipa (A) n = |Ipc/Ipa|

100jam

200jam

100Jam

200jam

100jam

200jam

N719 2,17E-04 2,20E-04 -3,50E-04 -3,40E-04 0,62 0,65Daun pepaya 2,62E-03 2,65E-03 -4,80E-03 -4,99E-03 0,55 0,53Daun pepaya pH 5,5 2,04E-03 2,03E-03 -5,04E-03 -5,01E-03 0,41 0,40Daun pepaya pH 5 2,06E-03 1,96E-03 -5,26E-03 -4,97E-03 0,40 0,39Daun pepaya pH 4,5 1,92E-03 1,89E-03 -4,80E-03 -4,74E-03 0,40 0,40Daun pepaya pH 4 1,92E-03 1,87E-03 -4,80E-03 -4,64E-03 0,40 0,40Daun pepaya pH 3,5 1,83E-03 1,78E-03 -4,51E-03 -4,42E-03 0,41 0,40Daun pepaya pH 3 1,79E-03 1,74E-03 -4,40E-03 -4,29E-03 0,41 0,40

Gambar 4.6. menunjukkan bahwa pewarna N719 dan pewarna daun pepaya

dengan variasi tingkat keasaman setelah mengalami pengujian selama 200 jam pada 50oC,

terjadi kerusakan gugus, sehingga mempengaruhi kinerja sel surya yang mengakibatkan

penurunana Jsc hingga 80%.

Gambar 4.6. Uji FTIR pada pewarna N719 dan daun pepaya pada tingkat keasaman yangberbeda-beda setelah mendapat perlakuan 200 jam pada 50 oC.

0

20

40

60

80

100

120

1000125015001750200022502500275030003250350037504000

1/cm

N719

D. Pepaya

D. Pepaya pH 5

D. Pepaya pH3.5,4. 5, 4, 5.5

D. Pepaya pH 3

Phe

nols

O-H

Alka

nes

C-H

Carb

onyl

s C=O

Arom

atic

s C-C

Carb

oxyl

ic a

cids

C-O

Alip

hatic

am

ines

C-N

Wavenumber (cm-1)

Tra

nsm

itta

nce

(%)


commit to user

36

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Kesimpulan dari penelitian ini adalah:

1. Unjuk kerja dan kestabilan dari sel surya dengan pewarna N719 masih jauh lebih

besar dibandingkan dengan pewarna alami daun pepaya. Voc, Jsc, dan efisiensi dari

sel surya dengan pewarna N719 sebesar 475 mV, 3,40 mA/cm2, dan 0,87%.

Sedangkan Voc, Jsc, dan efisiensi dari sel surya dengan pewarna alami daun pepaya

sebesar 325 mV, 0,36 mA/cm2, dan 0,07%.

2. Tanpa perlakuan pengasaman, sel surya dengan pewarna daun pepaya tidak

mampu bertahan pada kondisi temperatur 50°C selama 100 jam dan 200 jam.

3. Penambahan asam bensoat dalam pewarna daun pepaya sampai pH 3,5 mampu

meningkatkan kinerja sel surya sampai 4 kalinya. Sel surya dengan pewarna alami

daun pepaya pH 3,5 mempunyai Voc, Jsc, dan efisiensi sebesar 460 mV, 1,19

mA/cm2, dan 0,28%.

4. Penambahan tingkat keasaman dari bahan pewarna alami daun pepaya sampai pH

3,5-4 dapat meningkatkan kestabilan dari sel surya dengan pewarna alami daun

pepaya.

5.2. Saran

Berdasarkan dari penelitian ini, maka penulis menyarankan perlunya melakukan

penelitian lanjutan tentang:

1. Kestabilan dari bahan pewarna alami. Salah satu yang dapat dilakukan adalah

dengan merekayasa gugus dalam pewarna alami.

2. Penelitian lain juga diperlukan untuk menentukan jenis elektrolit yang sesuai

dengan pewarna alami karena tingkat HOMO-LUMO dari pewarna alami juga

perlu disesuaikan dengan tingkat energi dari elektrolit.


commit to user

37

DAFTAR PUSTAKA

Calandra, P., Calogero, G., Sinopoli, A., dan Gucciardi, P.G., 2010, Metal Nanoparticlesand Carbon-Based Nanostructures as Advanced Materials for CathodeApplication in Dye-Sensitized Solar Cells, International Journal of Photoenergy,Vol. 23 hlm. 1-15.

Calogero, G., dan Marco, G.D., 2008, Red Sicilian Orange and Purple Eggplant Fruitsas Natural Sensitizers for Dye-Sensitized Solar Cells, Solar Energy Materials andSolar Cells, Vol. 92 hlm. 1341– 1346.

Chang, H., dan Lo, Y.J., 2010, Pomegranate Leaves and Mulberry Fruit as NaturalSensitizers for Dye-Sensitized Solar Cells, Solar Energy, Vol. 84 hlm. 1833–1837.

Chang, H., Wu, H.M., Chen, T.L., Huang, K.D., Jwo, C.S., dan Lo, Y.J., 2010, Dye-Sensitized Solar Cell Using Natural Dyes Extracted from Spinach and Ipomoea,Journal of Alloys and Compounds, Vol. 495 hlm. 606–610.

Chou, T.P., Zhang, Q., Fryxell, G.E., dan Cao, G., 2007, Hierarchically-Structured ZnOFilm for Dye-Sensitized Solar Cells with Enhanced Energy ConversionEfficiency, Advanced Materials, Vol. 19 hlm. 2588-2592.

Gokilamani, N., Muthukumarasamy, N., Thambidurai, M., Ranjitha, A., danVelauthapillai, D., 2013, Utilization of Natural Anthocyanin Pigments asPhotosensitizers for Dye-Sensitized Solar Cells, J Sol-Gel Sci Technol, Vol. 66hlm 212-219

Grätzel, M., 2003, Dye-Sensitized Solar Cells, Photochemistry and Photobiology C:, Vol.4 hlm. 145–153.

Hemalatha, K.V., Karthick, S.N., Raj, C.J., Hong, N.-Y., Kim, S.-K., dan Kim, H.-J.,2012, Performance of Kerria Japonica and Rosa Chinensis Flower Dyes asSensitizers for Dye-Sensitized Solar Cells, Spectrochimica Acta Part A:Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Vol. 96 hlm. 305–309.

Jasim, K.E., Al-Dallal, S., dan Hassan, A.M., 2012, Henna (Lawsonia Inermis L.) Dye-Sensitized Nanocrystalline Titania Solar Cell, Journal of Nanotechnology Vol.2012.

Kumara, N.T.R.N., Ekanayake, P., Lim, A., Iskandar, M., dan Ming, L.C., 2013, Study ofthe Enhancement of Cell Performance of Dye Sensitized Solar Cells Sensitizedwith Nephelium Lappaceum (F: Sapindaceae), Journal of Solar EnergyEngineering, Vol. 135.


commit to user

38

Misra, A., Kumar, P., Srivastava, R., Dhawan, S.K., Kamalasanan, M.N., dan Chandra,S., 2005, Electrochemical and Optical Studies of Conjugated Polymers for ThreePrimary Colours, Indian Journal of Pure & Applied Physics, Vol. 43 hlm. 921-925.

Ooyama, Y., dan Harima, Y., 2012, Photophysical and Electrochemical Properties, andMolecular Structures of Organic Dyes for Dye-Sensitized Solar Cells,ChemPhysChem, Vol. 13 hlm. 4032 – 4080.

Shanmugam, V., Manoharan, S., Anandan, S., dan Murugan, R., 2013, Performance ofDye-Sensitized Solar Cells Fabricated with Extracts from Fruits of Ivy Gourd andFlowers of Red Frangipani as Sensitizers, Spectrochimica Acta Part A:Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Vol. 104 hlm. 35-40.

Suresh, S., Pandikumar, A., Murugesan, S., Ramaraj, R., dan Raj, S.P., 2011,Photovoltaic Performance of Solid-State Solar Cells Based on Zno NanosheetsSensitized with Low-Cost Metal-Free Organic Dye, Solar Energy, Vol. 85 hlm.1787–1793.

Suyitno, Arifin, Z., Santoso, A.A., Setyaji, A.T., dan Ubaidillah, 2014, OptimizationParameters and Synthesis of Fluorine Doped Tin Oxide for Dye-Sensitized SolarCells, Applied Mechanics and Materials, Vol. 575, hlm. 689-695.

Takanezawa, K., Hirota, K., Wei, Q.-S., Tajima, K., dan Hashimoto, K., 2007, EfficientCharge Collection with Zno Nanorod Array in Hybrid Photovoltaic Devices, J.Phys. Chem. C, Vol. 111.

Tekerek, S., Kudret, A., dan Alver, Ü., 2011, Dye-Sensitized Solar Cells Fabricated withBlack Raspberry, Black Carrot and Rosella Juice, Indian J. Phys, Vol. 85 hlm.1469-1476.

Thambidurai, M., Muthukumarasamy, N., Velauthapillai, D., Arul, N.S., Agilan, S., danBalasundaraprabhu, R., 2011, Dye-Sensitized Zno Nanorod BasedPhotoelectrochemical Solar Cells with Natural Dyes Extracted from IxoraCoccinea, Mulberry and Beetroot, Mater Electron, Vol. 22 hlm. 1662-1666.

Usman, I., 2001, Fabrikasi Divais Sel Surya P-I-N Berbasis µ-Si:H Dengan Teknik Vhf-Pecvd, Jurusan Fisika Institut Teknologi Bandung.

Wong, K.K., Ng, A., Chen, X.Y., Ng, Y.H., Leung, Y.H., dan Ho, K.H., 2012, Effect ofZno Nanoparticle Properties on Dye-Sensitized Solar Cell Performance, AppliedMaterial and Interfaces, Vol. 4 hlm. 1254−1261.

Wongcharee, K., Meeyoo, V., dan Chavadej, S., 2007, Dye-Sensitized Solar Cell UsingNatural Dyes Extracted from Rosella and Blue Pea Flowers, Solar EnergyMaterials and Solar Cells, Vol. 91 hlm. 566-571.


commit to user

39

LAMPIRAN

1. Hasil Uji Karakteristik Sel Surya DSSC

Tabel 1.1. Data tegangan dan arus sel surya DSSC pewarna N719 pada 0 jam

= 100 % = 0.00250.0003 1000 100 % = 0.5410= 100 % = 0.00250.0097 0.4752 = 0.8750 %

V oc (V) I sc (A) P max (W) Nilai Satuan

0.0100 0.0097 0.0001 Voc 0.4752 V0.0251 0.0097 0.0002 Isc 0.0097 A0.0401 0.0097 0.0004 Vmax 0.3401 V0.0551 0.0097 0.0005 Imax 0.0074 A0.0701 0.0097 0.0007 Pmax 0.0025 W0.0851 0.0096 0.0008 A 0.0003 m20.1000 0.0096 0.0010 FF 0.5410 %0.1151 0.0096 0.0011 Eff 0.8750 %0.1301 0.0095 0.0012 Jsc 3.4035 mA/cm2

0.1450 0.0095 0.0014 I 1000 W/m2

0.1601 0.0094 0.00150.1751 0.0093 0.00160.1901 0.0093 0.00180.2050 0.0092 0.00190.2201 0.0091 0.00200.2351 0.0089 0.00210.2501 0.0088 0.00220.2651 0.0086 0.00230.2801 0.0084 0.00240.2951 0.0082 0.00240.3101 0.0080 0.00250.3251 0.0077 0.00250.3401 0.0074 0.00250.3551 0.0070 0.00250.3701 0.0065 0.00240.3851 0.0060 0.00230.4001 0.0054 0.00220.4152 0.0047 0.00190.4301 0.0039 0.00170.4452 0.0029 0.00130.4602 0.0019 0.00090.4752 0.0006 0.0003


commit to user

40

Gambar. 1.1. Kurva I-V N719 pada pengujian 0 jam

2. Hasil Uji Cyclic Voltammetry

Gambar. 2.1. Ipa dan Ipc hasil uji cyclic voltammetry N719 pada 0 jam

= −( + 4.4) = −(0.78 + 4.4) = −5.18 eV= −( + 4.4) = −(−1.33 + 4.4) = −3.08 eVdan = − = (−5.18) − (−3.08) = 2.10 eV

3. Grafik LHE versus wavelength pada masing-masing pewarna

0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0 0.1

Arus

(A)

Isc = 0.0097

Imax = 0.0074

40




= −( + 4.4) = −(0.78 + 4.4) = −5.18 eV= −( + 4.4) = −(−1.33 + 4.4) = −3.08 eVdan = − = (−5.18) − (−3.08) = 2.10 eV


0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Tegangan (V)

Isc = 0.0097

Imax = 0.0074

Voc = 0.4752Vmax = 0.3401

Pmax = 0.0025

40




= −( + 4.4) = −(0.78 + 4.4) = −5.18 eV= −( + 4.4) = −(−1.33 + 4.4) = −3.08 eVdan = − = (−5.18) − (−3.08) = 2.10 eV



commit to user

41

Grafik 3.1. LHE versus wavelength pada pewarna N719

Grafik 3.2. LHE versus wavelength pada pewarna daun pepaya

Grafik 3.3. LHE versus wavelength pada pewarna daun pepaya pH 5.5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

400 450 500 550 600 650 700 750 800

Ligh

t ha

rves

ting

effic

ienc

y(%

)

Wavelength (nm)

N719_ 0 jam

N719_100 jam

N719_200 jam

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

400 450 500 550 600 650 700 750 800

Ligh

t Har

vest

ing

effic

ienc

y(%

)

Wavelength (nm)

Daun pepaya_ 0 jam

Daun Pepaya_100 jam

Daun Pepaya_200 jam

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

400 450 500 550 600 650 700 750 800

Ligh

t ha

rves

ting

effic

ienc

y(%

)

Wavelength (nm)

Daun Pepaya pH 5.5_0 jamDaun Pepaya pH 5.5_100 jamDaun Pepaya pH 5.5_200 jam


commit to user

42

Grafik 3.4. LHE versus wavelength pada pewarna daun pepaya pH 5



0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

400 450 500 550 600 650 700 750 800

Ligh

t ha

rves

ting

effic

ienc

y(%

)

Wavelength (nm)

Daun Pepaya pH 5_0 jamDaun Pepaya pH 5_100 jamDaun Pepaya pH 5_200 jam

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

400 450 500 550 600 650 700 750 800

Ligh

t ha

rves

ting

effic

ienc

y(%

)

Wavelength (nm)


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

400 450 500 550 600 650 700 750 800

Ligh

t ha

rves

ting

effic

ienc

y(%

)

Wavelength (nm)

Daun Pepaya pH 4_0 jamDaun Pepaya pH 4_100 jamDaun Pepaya pH 4_200 jam


commit to user

43



Gambar 3.1. UV-Vis pada pewarna daun pepaya

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

400 450 500 550 600 650 700 750 800

Ligh

t ha

rves

ting

effic

ienc

y(%

)

Wavelength (nm)


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

400 450 500 550 600 650 700 750 800

Ligh

t ha

rves

ting

effic

ienc

y(%

)

Wavelength (nm)

Daun Pepaya pH 3_0 jamDaun Pepaya pH 3.0_100 jamDaun Pepaya pH 3_200 jam

0

1

2

3

4

400 500 600 700 800

Abso

rban

ce(a

.u.)

Wavelength (nm)

Daun Pepaya


commit to user

44

4. Grafik CV pada masing-masing pewarna

Grafik 4.1. Cyclic voltammetry pada pewarna N719

Grafik 4.2. Cyclic voltammetry pada pewarna daun pepaya

-0.0004

-0.0003

-0.0002

-0.0001

0

0.0001

0.0002

0.0003

-3 -2 -1 0 1 2 3

Curr

ent(

A)

Voltage (V)

N719_0 jam

N719_100 jam

N719_200 jam

-0.005

-0.004

-0.003

-0.002

-0.001

0

0.001

0.002

0.003

-3 -2 -1 0 1 2 3

Curr

ent(

A)

Voltage (V)

Daun Pepaya_0 jam

Daun Pepaya_100 jam

Daun Pepaya_200 jam


commit to user

45

Grafik 4.3. Cyclyc voltammetry pada pewarna daun pepaya pH 5.5

Grafik 4.4. Cyclic voltammatry pada pewarna daun pepaya pH 5

-0.006

-0.004

-0.002

0

0.002

0.004

0.006

-3 -2 -1 0 1 2 3 Curr

ent(

A)

Voltage (V)

D.Pepaya pH 5.5_0 jam

D. Pepaya pH 5.5_100 jam


-0.006

-0.004

-0.002

0

0.002

0.004

0.006

-3 -2 -1 0 1 2 3

Curr

ent(

A)

Voltage (V)

D. Pepaya pH 5_0 jam




commit to user

46

5. Grfik FTIR pada masing-masing pewarna

Grafik 5.1. FTIR pewarna N719

Grafik 5.2. FTIR pewarna daun pepaya

30

40

50

60

70

80

90

100

1000125015001750200022502500275030003250350037504000

Trra

nsm

itane

(%)

Wavenumber (cm-1)

N719_0 jam

N719_100 jam

N719_200 jam

30

40

50

60

70

80

90

100

1000125015001750200022502500275030003250350037504000

Tran

smita

nce

(%)

Wavenumber (cm-1)

Daun Pepaya_0 jam

Daun Pepaya_100 jam

Daun Pepaya_200 jam


commit to user

47

Grafik 5.3. FTIR pewarna daun pepaya pH 5.5

Grafik 5.4. FTIR pewarna daun pepaya pH 5

30

40

50

60

70

80

90

100

1000125015001750200022502500275030003250350037504000

Tran

smita

nce

(%)

Wavenumber (cm-1)




30

40

50

60

70

80

90

100

1000125015001750200022502500275030003250350037504000

Tran

smita

nce

(%)

Wavenumber (cm-1)





commit to user

48



30

40

50

60

70

80

90

100

1000125015001750200022502500275030003250350037504000

Trsn

amita

nce

(%)

Wavenumber (cm-1)




30

40

50

60

70

80

90

100

1000125015001750200022502500275030003250350037504000

Tran

smita

nce

(%)

Wavenumber (cm-1)

D. Pepaya pH 4_0 jamD. Pepaya pH 4_100 jamD. Pepaya pH 4_200 jam


commit to user

49



30

40

50

60

70

80

90

100

1000125015001750200022502500275030003250350037504000

Tran

smita

nce

(%)

Wavenumber (cm-1)




30

40

50

60

70

80

90

100

1000125015001750200022502500275030003250350037504000

Trns

mita

nce

(%)

Wavenumber (cm-1)





commit to user

50

Tabel 5.1. Daerah Gugus Fungsi pada IR


commit to user

51


commit to user

52


commit to user

53


commit to user

54


commit to user

55


commit to user

studi kinerja dan stabilitas sel surya … filestudi kinerja dan stabilitas sel surya tersensitisasi...

Documents