namun masih bisa diamati perubahannya pada karakterisik absorbansinya setelah PPV
diberikan sebagai dye. Perubahan yang teramati berupa peningkatan absorbansi dari
daerah UV ke hijau 526
– 602 nm. Noise
berupa fluktuasi
nilai absorbansi pada kurva diakibatkan oleh
struktur lapisan TiO
2
yang tebal. Karena ketebalan ini cahaya datang mengalami
penghamburan. Penghamburan inilah yang terlihat dalam kurva sebagai Noise. Metode
pelapisan dengan teknik doctor blading tidak dapat membentuk lapisan yang lebih tipis dari
scotchtape
. Mata pisau yang digunakan pada penyapuan pasta TiO
2
tidak boleh menyentuh permukaan ITO secara langsung, maka antara
mata pisau dan permukaan ITO terdapat jarak sebesar ketebalan scotchtape 0,05 mm.
Jika dibandingkan dengan hasil yang didapatkan oleh Petrella
24
, karakteristik unik dari absorbansi TiO
2
dan PPV yaitu dua puncak absorbansi pada daerah UV dan hijau
tidak terlihat jelas. Gambar 18 menunjukkan kurva absorbansi oleh Petrella
24
untuk lapisan TiO
2
, MEH-PPV, dan campurannya. Absorpsi TiO
2
pada Gambar 18 tidak menggunakan bubuk TiO
2
sebagai bahan dasarnya,
melainkan dibentuk
dari penumbuhan kristal dengan menggunakan
titanium tetraisopropoksida TTIP yang dihidrolisis. PPV yang digunakan juga tidak
menggunakan bubuk MEH-PPV, melainkan hasil sintesis menggunakan reaksi stille cross
coupling.
4.7 Karakteristik Arus-Tegangan Sel
Surya
Dari hasil pengujian arus-tegangan yang menggunakan rangkaian dan sinar
matahari, kurva yang didapatkan cenderung linear. Dengan demikian sel yang dibuat
tidak cukup ideal. Dari kurva yang dihasilkan dapat disimpulkan bahwa dengan
keluaran sel masih sangat kecil, sehingga efisiensinya juga kecil, demikian juga
dengan FFnya.
Perbedaan karakteristik antara sampel A dan B terlihat pada nilai I
SC
dan V
OC
. Sample A memiliki nilai I
SC
yang lebih besar daripada sampel B, namun V
OC
sampel A tidak sebesar sampel B Tabel 2.
Daya maksimum yang dihasilkan sampel A adalah 4,623×10
-6
W, jauh lebih besar daripada sampel B yang hanya
1,878×10
-6
W. Pengambilan data dilakukan pada siang hari dari pukul 10.00 hingga 11.00
dengan intensitas sinar matahari sebesar 90Wm
2
. Efisiensi yang didapat untuk sampel A dan B adalah 0,051 dan 0,021 .
Efisiensi ini masih jauh dengan sel surya Gambar 18. Absorbansi TiO
2
nanokristal, MEH-PPV, dan campurannya
24
. Gambar 18. Karakteristik arus-tegangan
sampel A dan B
0,01 0,02
0,03 0,04
0,05
100 200
300
A ru
s m
A
Tegangan mV
Sampel A Sampel B
Tabel 2. Tabel nilai tegangan dan arus sampel A dan B.
Parameter Sampel A Sampel B
V
OC
394 mV 417 mV
I
SC
5,180×10
-2
mA 2,455×10
-2
mA V
max
215mV 203mV
I
max
2,150×10
-2
mA 0,923×10
-2
mA P
max
4,623×10
-6
W 1,878×10
-6
W
0,0514 0,0209 .
berbasis silikon yang mampu mengkonversi 25 energi sinar matahari.
Bentuk kurva yang dihasilkan kedua sampel cenderung linear. Hal ini disebabkan
adanya hambatan dalam yang cukup besar yang terdapat dalam sel. Nelson 2003
menyebutkan bahwa peningkatan hambatan seri dalam sel dapat mengurangi nilai fill
factor
23
yang berarti mempengaruhi bentuk dari kurva I-V. Hal ini juga menjelaskan
posisi kurva I-V sampel B yang berada di bawah sampel A. Tingginya konsentrasi PPV
pada sampel B menghasilkan hambatan yang lebih besar daripada sampel A. Pola
karakteristik I-V dari kedua sampel juga didapatkan dari pengujian menggunakan I-V
meter KEITHLEY 2400 dengan
memberikan bias mundur dan bias maju.
Gambar 19 dan Gambar 20 adalah kurva I-V dari sampel A dan B yang
didapatkan dengan KEITHLEY 2400. Bagian kiri kurva nilai arus negatif adalah
karakteristik I-V saat dibias mundur dan bagian kanan kurva nilai arus positif adalah
karakteristik I-V saat dibias maju. Berdasarkan bentuk kurva yang didapat,
kedua kurva memiliki karakteristik dioda. Pengujian ini dilakukan dengan kondisi gelap
dan terang agar perbedaan karakteristik I-V saat terang dan gelap bisa dianalisis namun
perbedaan yang didapat tidak begitu jelas. Hal ini dikarenakan arus yang dihasilkan sangat
kecil saat sampel diberi sinar.
Pada kurva dioda terdapat nilai V
cutoff
dan V
breakdown
. Titik pada kuadran pertama kurva I-V yang menunjukkan
kenaikan tegangan secara drastis disebut V
cutoff
. Besar nilai V
cutoff
adalah besar tegangan yang dibutuhkan agar arus difusi
mengalir melewati daerah deplesi di p-n junction saat dibias
maju.
26
Titik pada kuadran ketiga yang menunjukkan penurunan tegangan secara
drastis terhadap titik nol disebut V
breakdown
. Besar nilai V
breakdown
adalah besar tegangan yang dibutuhkan agar arus drift mengalir
melewati daerah deplesi di p-n junction saat dibias mundur.
26
V
cutoff
sampel A terdapat di titik 1,67 V dan V
breakdown
terdapat pada titik -2,88 V. Untuk sampel B V
cutoff
terdapat di titik 3,08 V dan V
breakdown
terdapat pada titik -2,68 V. Perbedaan konsentrasi PPV menimbulkan
perubahan V
cutoff
pada sampel. Meningkatnya V
cutoff
menunjukkan bahwa semakin banyak daya yang dibutuhkan untuk mengeksitasikan
elektron.
16
Uji respon sel terhadap perubahan intensitas cahaya yang diukur dengan sensor
tegangan pada Data Studio memberikan grafik yang ditunjukkan pada Gambar 21 dan
Gambar 22. Untuk mendapatkan hasil yang optimal, lingkungan sampel dikondisikan agar
terisolasi dari paparan sinar selain dari lampu sumber sinar tunggal yang dijadikan patokan
perubahan intensitas cahaya.
Dalam 30 detik pertama setelah dibuat dalam keadaan gelap, kemudian lampu
dinyalakan langsung dengan intensitas maksimum selama satu menit dan dimatikan
lagi selama satu menit. Pengulangan nyala- mati setiap satu menit ini dilakukan hingga 3
kali untuk kedua sampel. Kestabilan keluaran sampel dapat dilihat dari besarnya tegangan
maksimum yang dicapai untuk setiap pengulangan yang dilakukan. Penurunan
tegangan saat lampu dimatikan juga diamati untuk
mendapatkan konstanta
waktu pelepasan muatannya.
Konstanta waktu dari sampel dapat ditentukan dengan menganalogikan kurva
Gambar 19. Karakteristik arus-tegangan sampel A dengan KEITHLEY
2400
Gambar 20. Karakteristik arus-tegangan sampel B dengan KEITHLEY
2400 -0,005
-0,003 -0,001
0,001 0,003
0,005
-4,00 1,00
A ru
s A
Tegangan V
Gelap A Terang A
V
breakdown
V
cutoff
-0,001 -0,0006
-0,0002 0,0002
0,0006 0,001
-3,50 -1,50
0,50 2,50
A ru
s A
Tegangan v
GelapB TerangB
V
breakdown
V
cutoff
perubahan tegangan terhadap waktu sebagai kurva kapasitor. Perhitungan yang dilakukan
ditunjukkan pada Lampiran 5. Konstanta waktu sebanding dengan waktu yang
dibutuhkan sampel untuk melepaskan muatan dari keadaan terisi penuh dan berbanding
terbalik dengan waktu yang dibutuhkan sampel untuk pengisian muatan.
Tegangan maksimum sebesar 0,225 V dicapai 12 detik untuk sampel A dan tegangan
maksimum sebesar 0,253 V dicapai 17 detik untuk sampel B setelah lampu dinyalakan.
Penurunan tegangan berlangsung secara eksponensial saat lampu dimatikan, diduga sel
memiliki kapasitansi. Dengan menganggap kedua sampel sebagai kapasitor, maka
konstanta waktu dapat ditentukan. Tabel 3 menunjukkan konstanta waktu dari kedua
sampel. Sampel A memiliki konstanta waktu yang lebih besar daripada sampel B. Ini
menunjukkan bahwa sampel A membutuhkan waktu yang lebih lama dari sampel B untuk
menurunkan tegangan saat lampu dimatikan.
Dari pengulangan yang dilakukan tidak terlihat perubahan nilai tegangan
maksimum secara signifikan untuk setiap pengulangan. Ini menunjukkan bahwa sampel
memiliki kestabilan tegangan yang baik.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
