44
3.2 Pembuatan sel tunggal dengan luas aktif 1x9,8 mm
Tujuan dari percobaan pembuatan sel tunggal ini adalah mengetahui
karakteristik listrik yang dihasilkan sel tunggal dengan luas aktif sekitar 1x9,8 mm.
Dimensi ini nantinya akan diaplikasikan untuk pembuatan sub‐modul DSSC untuk
tiap selnya. Dengan diketahuinya karalteristik listriknya sel ukuran ini, maka dapat
diperkirakan performa atau karakteristik sub‐modul DSSC yang dihasilkan.
Pembuatan sel tunggal dengan luas aktif 1x9,8 mm menggunakan substrat
kaca konduktif berlapis fluorinetin‐oxide FTO dengan resistansi 15Ω . Bahan
fotoanoda berupa pasta TiO
2
produk Dyesol DSL 18NR‐O. Deposisi lapisan semikonduktor
TiO
2
dilakukan menggunakan teknik screen‐printing yang relatif mudah,
murah dan dapat digunakan untuk skala produksi. Kaca FTO yang sudah dideposisikan
lapisan TiO
2
, dikeringkan dalam oven dan kemudian dibakar dalam
conveyor belt furnace pada suhu 500
o
C selama 15 menit. Proses pewarnaan
dilakukan dengan perendaman dalam larutan dye berbasis Ruthenium Z907, Dyesol
dengan pelarut etanol selama 24 jam pada suhu ruang. Lapisan elektroda lawan
counter electrode menggunakan Platina yang dideposisi melalui metoda sputtering
[3]. Perakitan sel surya berbasis dye‐sensitized dilakukan dengan cara
menggabungkan lapisan fotoanoda dan lapisan counter‐elektroda menggunakan
lapisan thermoplastic sealant yang memiliki ketebalan 50 mikron. Pada proses
penggabungan lapisan, sebagian area dibiarkan terbuka sebagai lubang udara untuk
pengisian larutan elektrolit. Area tersebut kemudian ditutup menggunakan glass frit.
Larutan elektrolit yang digunakan adalah larutan redoks iodine I‐I3 Dyesol HSE.
Prototipe sel ditunjukkan pada gambar.14
Gambar 14. Sel surya dengan luas aktif 1x9,8 mm
Pengukuran karakteristik kurva I‐V sel surya dilakukan menggunakan Sun
Simulator AM1,5 dengan sumber cahaya Xenon intensitas sekitar 50 mAcm
2
. Hasil
pengukuran ditunjukkan pada Gambar 15 dan Tabel.2. Terlihat bahwa karakteristik
listrik V
oc
, I
sc
, FF, η pada tegangan yang dihasilkan kedua sel hampir sama akan
tetapi efisiensi sel masih kecil. Berdasarkan data karaketristik listrik sel tunggal
tersebut maka dapat diperkirakan tegangan yang akan dihasilkan pada sub modul
yang terdiri dari 3 buah sel tunggal adalah sekitar 1,8 Volt. Sedangkan arus yang
dihasilkan tergantung pada proses, material serta beban daya yang diberikan.
45 Gambar.15
Kurva I‐V sel surya luas aktif 1x9,8 mm Tabel.2
Data karakteristik listrik sel surya dengan luas aktif 1x9,8 mm Sampel
sel surya Karakteristik
Sel ‐1
Sel ‐2
Open circuit voltage V
oc
Volts 0,639
0,611 Short
circuit current I
sc
mA 9,2
10,2 Maximum
power P
m
Watt 1,9
x 10
‐03
2.16 x 10
‐03
Fill factor, FF
0.329 0.344
Efisiensi 0,38
0,43 Resistansi
seri Ohm 42,26
38,18 Suatu sel surya memiliki kemampuan untuk menghasilkan arus foton yang
berbeda untuk setiap panjang gelombang cahaya. Cahaya yang memiliki panjang
gelombang yang berbeda akan menghasilkan arus foton yang berbeda pula. Hal ini
disebabkan setiap material mempunyai kemampuan penyerapan cahaya yang tidak
selalu sama untuk tiap panjang gelombang. Kemampuan sel surya menghasilkan
foton arus pada panjang gelombang tertentu diukur dengan efisiensi konversi cahaya
ke arus IPCE, Insident Photon to Current Convertion Efficiency. Pada gambar 16
diketahui bahwa sel surya ini secara umum memiliki kemampuan penyerapan foton
terbesar pada daerah panjang gelombang 300 nm dan 700 nm yang merupakan
daerah cahaya tampak. Kemampuan sel dalam merubah foton menjadi arus yang
tertinggi dihasilkan pada panjang gelombang sekitar 400 nm dengan kuantum
efisiensi sekitar 11 untuk Sel‐1 dan 8 untuk Sel‐2
46 Gambar
16. IPCE Sel surya dengan luas aktif 1x9,8 mm
3.3 Pembuatan sub‐modul surya DSSC 3x9,8 cm
Kategori