Flavonoid sebagai dye Dye Sensitized Solar Cell

tinggi, counter-eletroda karbon mempunyai keaktifan reduksi triiodida yang menyerupai elektroda platina Septina, dkk.,2007

2.3.4.5 Zat Pewarna Dyes

Zat pewarna pada layer oksida DSSC berfungsi untuk menangkap foton cahaya. Selanjutnya foton tersebut akan diabsorbsi ke dalam nanopartikel TiO 2 . Pada Gratzel cell, zat pewarna yang umumnya digunakan dan mencapai efisiensi paling tinggi yaitu jenis ruthenium complex. Namun, dye jenis ruthenium complex cukup sulit untuk disintesis dan berharga mahal. Dewasa ini telah dikembangkan DSSC dengan zat pewarna organik yang murah dan mudah didapat yaitu, dengan menggunakan unsur pewarna alami flavonoids dari buah-buahan, bunga, kayu, dan bahan organik lainnya. Flavonoids berfungsi sebagai proteksi terhadap sinar UV Handini, 2008. Sinar matahari menghasilkan 5 spektra di daerah ultraviolet dan 45 di daerah cahaya tampak. TiO 2 hanya menyerap sinar ultraviolet 350-380 nm. Untuk meningkatkan serapan spektra TiO 2 di daerah cahaya tampak, dibutuhkan lapisan zat warna yang akan meyerap cahaya tampak. Zat warna dye berfungsi sebagai sensitizer Gratzel, 2004 Halme, 2002.

2.3.5 Flavonoid sebagai dye

Flavonoid mengandung sistem aromatik yang terkonjugasi dan karena itu menunjukkan pita serapan kuat pada daerah spektrum UV dan spektrum tampak seperti pada Tabel 2.3. Tabel 2.3 Ciri spektrum golongan flavonoid utama λ maksimum utama nm λ maksimum tambahan nm dengan intensitas nisbi Petunjuk 475-560 ±275 55 Antosianin 390-430 240-270 32 Auron 365-390 240-260 30 Khalkon 350-395 ±300 40 Flavonol Universitas Sumatera Utara 250-270 330-350 Tidak ada 250-270 Flavon dan biflavonil 275-290 310-330 30 Flavonon dan flavononol ±225 255-265 310-330 25 Isoflavon Flavonoid terdapat dalam tumbuhan sebagai campuran; jarang sekali dijumpai hanya flavonoid tunggal dalam jaringan tumbuhan. Di samping itu, sering terdapat campuran yang terdiri atas flavonoid yang berbeda kelas. Antosianin yang terdapat dalam daun, bunga dan hampir selalu disertai oleh flavon atau flavonol tanwarna. Hasil penelitia akhir-akhir ini telah membuktikan bahwa flavon merupakan ko-pigmen penting, karena sangat diperlukan untuk menyatakan warna antosianin secara penuh dalam jaringan bunga. Biasanya antosianin juga terdapat dalam campuran, terutama dalam bunga tanaman hias, dan suatu jaringan bunga dapat mengandung sampai sepuluh pigmen yang berlainan Harborne, 1984. Flavonoid yang umum digunakan pada DSSC adalah yang memiliki kandungan antocyanin. Antocyanin umum didapat pada buah-buahan, bunga, tumbuhan berwarna merah atau keungu-unguan. Salah satu pigmen cyanin yang memegang peranan penting dalam proses absorbsi cahaya yaitu cyanidin 3-O- β- glucoside, struktur kimianya ditunjukkan pada Gambar 2.12 Handini, 2008. Gambar 2.12 Struktur sianidin sumber : Hardeli dkk, 2013 Universitas Sumatera Utara Antosianin merupakan senyawa yang mampu menyerap cahaya matahari dengan baik, antosianin inilah yang menyebabkan warna merah dan ungu pada banyak buah dan bunga. Antosianin yaitu suatu zat yang memiliki banyak ikatan π. Semakin banyak ikatan π maka elektron yang akan tereksitasi akan semakin banyak sehingga semakin tinggi efisiensi DSSC yang dihasilkan. Secara kimia semua antosianin merupakan turunan suatu struktur aromatik tunggal, yaitu sianidin yang semuanya terbentuk dari pigmen sianidin ini dengan penambahan atau pengurangan gugus hidroksil atau dengan metilasi atau glikosisasi. Dari struktur pada Gambar 2.14 dapat diketahui bahwa pigmen antosianin memiliki cukup banyak ikatan π terkonjugasi. Ikatan π ini berguna untuk menangkap foton dari cahaya matahari yang mengenai sampel. Daerah yang paling berguna dari spektrum UV adalah daerah yang panjang gelombang di atas 200 nm yaitu daerah transisi π ke π untuk senyawa dengan ikatan rangkap terkonjugasi serta beberapa transisi n ke σ dan n ke π . Suherdiana, 2008 dan Septina, 2007

2.3.6 Perakitan DSSC