Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Masalah

2 TiO 2 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 TiO 2 . 2. Zat pewarna dye alami yang digunakan dalam daun pepaya 3. FTO dibeli dari Pilkington dengan resistansi sekitar 30 Ω cm 2 4. Cairan elektrolit yang digunakan adalah NaI sodium iodine, I iodine, HPA dan acetonitrile sebagai pelarut perpustakaan.uns.ac.id 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 TiO 2 sebesar 450 o C 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 SnCl 2 , NH 4 F 9. Menggunakan larutan Pt platinum untuk membuat counter electrode commit to user a antosianin b klorofil c campuran antosianin-klorofil perpustakaan.uns.ac.id commit to user commit to user commit to user commit to user pH V oc mV I sc mAcm 2 η FF 3 510 0,915 0,253 55,15 2 543 0,982 0,292 56,38 1 565 1,12 0,318 59,23 perpustakaan.uns.ac.id commit to user Temperatur ekstraksi o C V oc mV I sc mAcm 2 η FF 30 495 0,85 0,233 53,55 50 540 0,914 0,278 56,33 80 533 0,825 0,259 54,78 perpustakaan.uns.ac.id 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 TiO 2 lapisan TiO 2 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 AgAgCl. 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 E red dan E ox . Perhitungan dan experimen dari pengukuran electrochemical dapat diberikan pada persamaan: = + 4.4 eV .................................................................................... 2.1 = + 4.4 eV .....................................................................................2.2 dan = ............................................................................................... 2.3 Dimana E ox dan E red adalah potensial onset dari oksidasi dan reduksi sedangkan E g adalah celah pita pada material Misra, et al., 2005 commit to user Dye I sc mA cm -2 V oc mV FF η With HCL 3.88 404 0.35 0.56 Without HCL 1.17 453 0.48 0.26 perpustakaan.uns.ac.id commit to user 12 Tabel 2.4. Review bahan pewarna pada sel surya DSSC No Jenis Pewarna Komponen pH o C P el ar ut t am ba ha n Serapan Cahaya Pewarna Semikond uktor Serapan Cahaya Pewarna+Semi konduktor Isc mAcm 2 Voc mV FF η Ref 1 Buah murbei Antosianin - - Alkohol 518 dan 543 nm TiO 2 1,89 555 0,49 0,548 Chang dan Lo, 2010 Daun delima Klorofil - - Alkohol 400-500 dan 600-750 nm TiO 2 2,05 560 0,52 0,597 Buah murbei : Daun delima = 1:1 Antosianin : Klorofil - - Alkohol TiO 2 2,8 530 0,49 0,722 2 Daun Bayam Klorofil-a - - Alkohol TiO 2 0,467 550 0,51 0,131 Chang, et al., 2010 Daun Ipomoea Klorofil-b - - Alkohol TiO 2 0,914 540 0,5633 0,278 - 50 Alkohol TiO 2 0,914 540 0,5633 0,278 1.0 50 Alkohol TiO 2 1,12 565 0,5923 0,318 Daun Bayam : Daun Ipomoea = 1:1 Klorofil-a : Klorofil-b - - - TiO 2 - - - - 3 Bunga Rosella Cyanidin and delphinidin - - - TiO 2 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 0,70 Bunga kacang biru Tertanin - - - TiO 2 0,37 372 0,33 0,05 Bunga Rosella : Bunga kacang biru = 1:1 - - - TiO 2 0,82 382 0,47 0,15 13 No Jenis Pewarna Komponen pH o C P el ar ut t am ba ha n Serapan Cahaya Pewarna Semikond uktor Serapan Cahaya Pewarna+Semi konduktor Isc mAcm 2 Voc mV FF η Ref 4 Kulit buah terung - - - TiO 2 3,40 350 0,40 - Calogero dan Marco, 2008 Jus jeruk - - - TiO 2 3,84 340 0,50 0,66 5 Bunga K. Japonoca Karotenoid - - - TiO 2 0,5597 5839 0,6775 0,22 Hemalatha, et al., 2012 - - gula TiO 2 0,7509 5526 0,7045 0,29 Bunga R. Chinensis Antosianin - - - TiO 2 0,8017 5433 0,664 0,29 - - gula TiO 2 0,7025 5373 0,6938 0,27 6 Buah labu Β-carotene - TiO 2 400-550 nm 0,24 644 0,49 0,076 Shanmugam, et al., 2013 Bunga kamboja merah Antosianin TiO 2 450-600 nm 0,94 495 0,65 0,301 7 Ixora coccinea - ZnO - 2,65 210 0,29 0,33 Thambidurai, et al., 2011 Buah Mulberry - ZnO - 2,90 230 0,30 0,41 Umbi Beet - ZnO - 2,90 230 0,30 0,28 8 Umbi Black carrot - - 1,302 400 0,47 0,25 Tekerek, et al., 2011 Buah Black raspberry - - 0,672 400 0,59 0,16 Bunga Rosella juice - - 0,79 428 0,47 0,16 9 Daun Kubis merah Cyanidin - - 4,38 470 0,36 0,73 Gokilamani, et al., 2013 Biji Kacang biru Tertanin 1 - - 4,16 450 0,35 0,67 14

2.2. Perkembangan Penelitian Semikonduktor