Rencana Capaian Hasil dan Pembahasan.

62 VIII. Rencana Capaian, Hasil, dan Pembahasan

4.1. Rencana Capaian

Adapun yang akan dilakukan pada tahun 2013 ini adalah proses pembuatan sel surya polimer hibrid, dimana campuran polimer yang digunakan adalah MDMO ‐PPV dengan partikel nano seng oksida ZnO; dan campuran polimer P3HT dengan partikel nano ZnO. Adapun tahapan kegiatan tercantum pada Jadwal kegiatan.

4.2. Hasil dan Pembahasan.

Sebagaimana yang telah direncanakan dalam jadwal kegiatan, kegiatan yang telah dilaksanakan pada tahun 2013 ini adalah sebagai berikut : i. Percobaan pelapisan PEDOT:PSS. Dalam penelitian ini PEDOT:PSS digunakan sebagai hole transporter and exciton blocker, dan mencegah difusi ITO ke dalam polimer active layer. PEDOT:PSS dilapiskan di atas lapisan ITO yang telah dietsa sebagaimana yang tercantum pada diagaram alir proses pada Gambar 3. Substrat yang digunakan adalah substrat fleksibel, yaitu Poli Etilen Terepthalat PET yang telah dilapisi dengan ITO, dimana dalam satu substrat dibuat 3 tiga buah sel surya polimer dengan luas area 2,6 cm 2 yang terhubung secara seri. Proses etsa ITO dilakukan dengan teknik litografi menggunakan masker seperti yang terlihat pada gambar 5a, sedangkan proses pelapisan PEDOT:PSS dilakukan menggunakan teknik screen printing dengan pola masker seperti pada Gambar 5b. Hasil proses etsa ITO dan printing PEDOT:PSS dapat dilihat pada gambar 6, sedangkan hasil karakterisasi lapisan PEDOT:PSS dapat dilihat pada Tabel 1. a b Gambar 5. Masker etsa ITO a dan screen PEDOT:PSS b. a b Gambar 6. Hasil proses etsa ITO a dan printing PEDOT:PSS b di atas substrat PET. Tabel 1. hasil karakterisasi lapisan PEDOT:PSS. No. Resistivitas permukaan Ω No. Resistivitas permukaan Ω 1 166,9547113 6 161,8512922 63 2 128,6790679 7 191,0136872 3 147,2700947 8 126,1273583 4 154,9252234 9 150,9153941 5 132,6888972 10 223,0923217 Rata ‐rata 158,3518048 ii. Percobaan pembuatan polimer hybrid MDMO‐PPVZnO dan pelapisan polimer hybrid MDMO‐PPV ZnO. Dalam ini kegiatan telah dilakukan percobaan pembuatan pasta polimer hybrid campuran MDMO‐PPVZnO dengan perbandingan dalam pelarut klorobensen, dimana diharapkan dapat digunakan dengan teknik screen printing. Akan tetapi karena hasilnya pelapisannya masih tidak merata gambar 7b, maka kemudian dilakukan dengan proses spin coating. Sehubungan dengan keterbatasan bahan, maka selanjutnya percobaan spin coating larutan polimer dilakukan menggunakan campuran P3HTZnO. Proses spin coating polimer hybrid P3HTZnO dilakukan pada tiga jenis komposisi campuran P3HT dan ZnO, yaitu masing‐masing 3:7, 1:1, dan 7:3. Foto masker dan hasil pelapisan polimer hybrid P3HTZnO dapat dilihat pada gambar 8 berikut. a b Gambar 7. Screen polimer hybrid MDMO‐PPVZnO a dan hasil printing polimer hybrid MDMO‐PPVZnO b. a b Gambar 8. Masker polimer hybrid P3HTZnO a dan hasil spin coating polimer hybrid P3HTZnO b. iii. Proses pelapisan kontak Al. Dalam proses pelapisan kontak Al dengan metoda evaporasi, hanya dilakukan dalam satu parameter proses saja, yaitu pada tekanan 5,0‐6,5 x10 ‐5 mbar selama 5 menit yang menghasilkan lapisan alumunium dengan tebal 50 nm. Gambar 9 berikut adalah foto masker alumunium dan hasil pelapisannya. 64 a b Gambar 9. Masker alumunium a dan hasil evaporasi alumunium b. iv. Proses laminasikapsulasi. Laminasi bertujuan agar sample tidak terkena pengaruh dari luar. Dengan adanya laminasi sample ini, sample yang akan diukur tidak akan mudah rusak. Selain itu sample dapat diukur untuk beberapa waktu kemudian. Dengan kata lain, sample ini dapat bertahan lebih lama. Laminasi ini dilakukan dengan cara menaruh sealant sebagai perekat di antara sample dengan plastik PET.mika dalam percobaan ini mika yang digunakan adalah mika biasa. Sealant dipotong dengan ukuran sesuai dengan ukuran substrat, namun dengan menyisakan tsebagian tempat yang masih terdapat ITO sebagai kontak pengukuran. Kemudian sample dijepit dengan menggunakan kaca di bagian atas dan bawah. Agar sample, sealant, dan mika dapat merekat dalam proses laminasi ini maka sample yang telah dijepit dengan kaca tersebut harus dioven vakum dengan suhu sebesar 120 o C selama 10 menit Gambar 10. Gambar 10. Proses laminasi sel surya polimer. v. Percobaan pembuatan sel surya polimer hybrid P3HTZnO. Percobaan pembuatan sel dan modul surya polimer P3HTZnO dilakukan pada Triwulan II, melalui proses sebagaimana yang tercantum pada diagaram alir proses pada Gambar 3. Pembuatan sel surya polimer hybrid P3HTZnO ini dilakukan masing‐ masing pada komposisi 3:7, 1:1, dan 7:3 dan pada proses annealing 120 ºC dan 150 ºC. Foto prototipe sel dan modul surya polimer tersebut dapat dilihat pada Gambar 11 berikut. 65 Sel surya Modul surya Gambar 11. Foto prototipe sel dan modul surya polimer hybrid P3HTZnO desain kotak. Selain pembuatan sel dan modul surya polimer P3HTZnO dengan desain kotak, juga dilakukan pembuatan sel dan modul surya polimer P3HTZnO dengan desain melintang gambar 12. Meskipun demikian, luas area aktif setiap sel maupun modul dibuat tetap sama, yaitu 2,6 cm 2 untuk sel dan 3 x 2,6 cm 2 untuk modul. Foto dari prototipe sel dan modul surya polimer dengan pola melintang dapat dilihat pada Gambar 13. Sel Modul Gambar 12. Desain pola melintang sel surya polimer hibrid P3HTZnO. 66 Sel surya Modul surya Gambar 13. Foto prototipe sel dan modul surya polimer hybrid P3HTZnO desain melintang. 67 vi. Pengukuran kurva I‐V. Alat yang digunakan untuk pengukuran IV sel surya yang digunakan terdiri dari solar simulator Oriel, piranometer, alat ukur I‐V dari National Instrument, dan sebuah komputer dengan aplikasi Lab View. Pengukuran dilakukan dalam penyinaran dengan sumber cahaya lampu xenon pada intensitas cahaya 270 Wattm 2 . Hasil pengukuran tersebut dapat dilihat pada, Gambar 14, Gambar 15, Gambar 16, Gambar 17, Gambar 18 dan Tabel 2, Tabel 3, Tabel 4, Tabel 5, Tabel 6. Pengukuran modul melintang hanya menghasilkan 1 satu kurva untuk komposisi P3HTZnO 37, hal tersebut kemungkinan modul lainnya mengalami “short pada saat kapsulasi. Gambar 14. Kurva I‐V sel surya polimer hybrid P3HTZnO desain kotak. Gambar 15. K urva I‐V modul surya polimer hybrid P3HTZnO desain kotak. 68 Gambar 16. Kurva I‐V sel surya polimer hybrid P3HTZnO desain memanjang. Gambar 17. Kurva I‐V modul surya polimer hybrid P3HTZnO 37 desain memanjang. kotak melintang Gambar 18. Kurva I‐V sel surya polimer hybrid P3HTZnO 73 desain kotak dan desain memanjang pada annealing 120 ºC dan 150 ºC. 69 Tabel 2. Hasil karakterisasi listrik sel surya polimer hybrid P3HTZnO desain kotak. Karakteristik listrik P3HTZnO 7:3 P3HTZnO 1:1 P3HTZnO 3:7 Tegangan sirkit terbuka Voc V 0,697 0,667 0,650 Arus hubung singkat Isc mA 0,040 0,038 0,033 Daya maksimum Pm mWatt 0,014 0,013 0,010 Fill faktor FF 0,682 0,510 0,487 Efisiensi 0,024 0,020 0,015 Tabel 3. Hasil karakterisasi listrik modul surya polimer hybrid P3HTZnO desain kotak. Karakteristik listrik P3HTZnO 7:3 P3HTZnO 1:1 P3HTZnO 3:7 Tegangan sirkit terbuka Voc V 3,92 2,37 2,08 Arus hubung singkat Isc mA 0,00753 0,0074 6 0,0060 Daya maksimum Pm mWatt 0,011 0,0060 0,0046 Fill faktor FF 0,385 0,346 0,371 Efisiensi 0,0055 0,0029 0,0022 Tabel 4. Hasil karakterisasi listrik sel surya polimer hybrid P3HTZnO desain memanjang. Karakteristik listrik P3HTZnO 7:3 P3HTZnO 1:1 P3HTZnO 3:7 Tegangan sirkit terbuka Voc V 0,48 0,33 0,26 Arus hubung singkat Isc mA 0,0056 0,0055 0,0044 Daya maksimum Pm mWatt 0,0017 0,0010 0,0004 Fill faktor FF 0,630 0,578 0,371 Efisiensi 0,024 0,015 0,006 Tabel 5. Hasil karakterisasi listrik modul surya polimer hybrid P3HTZnO desain memanjang. Karakteristik listrik P3HTZnO 7:3 P3HTZnO 1:1 P3HTZnO 3:7 Tegangan sirkit terbuka Voc V Tidak terukur 7,83 Arus hubung singkat Isc mA 0,0058 Daya maksimum Pm mWatt 0,0031 Fill faktor FF 0,690 Efisiensi Tidak terukur 0,147 Tabel 6. Hasil karakterisasi listrik sel surya polimer hybrid P3HTZnO 73 desain kotak dan memanjang pada annealing 120 ºC dan 150 ºC. .Karakteristik listrik sel kotak Non Annealing Annealing 120 ºC Annealing 150 ºC Tegangan sirkit terbuka Voc V 0,697 0,881 0,783 70 Arus hubung singkat Isc mA 0,040 0,0044 0,0047 Daya maksimum Pm mWatt 0,0014 0,033 0,0031 Fill faktor FF 0,682 0,849 0,889 Efisiensi 0,024 0,047 0,045 .Karakteristik listrik sel memanjang Non Annealing Annealing 120 ºC Annealing 150 ºC Tegangan sirkit terbuka Voc V 0,37 Tidak terukur Tidak terukur Arus hubung singkat Isc mA 0,053 Daya maksimum Pm mWatt 0,009 Fill faktor FF 0,482 Efisiensi 0,014 Berhubung hasil pengukuran modul surya tidak memberikan hasil, maka pada Triwulan III ini percobaan dikonsentrasikan pada pembuatan sel surya saja dan pengembangan desain pola baru, dengan tujuan untuk meningkatkan efisiensi sel. Tahapan proses pembuatan sel surya dilakukan melalui tahapan proses sebagaimana yang ditampilkan pada Gambar 3, sedangkan desain pola yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 18. ITO ITO PEDOT-PSS LAPISAN AKTIF ALUMUNUM PERAK PET Gambar 18. Desain pola persegi sel surya polimer hibrid. Berdasarkan atas percobaan sebelumnya, dimana untuk sel surya polimer hybrid P3HTZnO komposisi campuran P3HT dan ZnO yang mempunyai efisiensi tertinggi adalah 7:3, maka pembuatan sel surya polimer hybrid P3HTZnO pada tahap ini dilakukan pada komposisi 7:3 dengan penambahan proses annealing. Foto prototipe sel surya polimer tersebut dapat dilihat pada Gambar 19 dan hasil karakterisasinya pada Tabel 7. Dari hasil Tabel 3 di atas dapat dilihat bahwa u efisiensi yang paling tinggi yaitu sebesar 0.002791 diperoleh yang diannealing pada 140 C selama 10 menit. Gambar 19. Foto prototipe sel surya polimer hybrid P3HTZnO desain persegi. ITO PEDOT:PSS PolimerZnO Alumunium 71 Tabel.7. Hasil Karakteristik listrik sel surya polimer hybrid P3HT ZnO pada komposisi 7:3. vi. Percobaan pembuatan sel surya polimer hybrid MDMO‐PPVZnO. Proses pembuatan sel surya polimer hybrid MDMO‐PPVZnO ini baru dimulai pada Triwulan III menggunakan desain pola seperti pada gambar 18.. Proses pembuatan sel surya dilakukan masing‐masing pada komposisi 3:7, 1:1, dan 7:3 dan pada proses annealing 120 ºC dan 150 ºC, menggunakan substrat fleksibel PET dan substrat kaca. Foto prototipe sel surya polimer tersebut dapat dilihat pada Gambar 20 dan hasilnya pada tabel 8 dan tabel 10.. a b Gambar 20. Foto prototipe sel surya polimer hybrid MDMO‐PPVZnO desain persegi substrat PET a dan substrat kaca b. Tabel.8. Hasil Karakteristik listrik sel surya polimer hybrid MDMO‐PPV ZnO pada komposisi 7:3, 1:1, dan 3:7 sebelum proses laminasi. No MDMO‐PPV : ZnO Eff Isc A Voc V FF 1 7:3 1 3.61E ‐05 5.29E ‐08 0.244204 0.754581 2 7:3 2 5.60E ‐05 9.52E ‐08 0.162588 0.982372 3 7:3 3 0.000394 7.15E ‐08 0.978841 0.997491 4 7:3 4 2.91E ‐05 1.26E ‐07 0.060497 1.030074 5 1:1 1 0.000217 6.38E ‐08 0.978913 0.947533 tanpa anil 1 120 C sel1 120 C sel ‐2 130 C sel1 130 C sel ‐2 140 C sel ‐1 140 C sel ‐2 150 C sel ‐1 150 C sel ‐2 Eff 0.0018 84 0.00138 6 0.0013 63 0.0022 24 0.0024 26 0.0020 64 0.0027 91 0.0014 99 0.0015 27 Isc A 3.11E ‐ 06 2.49E‐06 3.11E ‐ 06 3.47E ‐ 06 4.13E ‐ 06 4.32E ‐ 06 3.98E ‐ 06 3.06E ‐ 06 3.31E ‐ 06 Voc V 0.6519 47 0.65190 5 0.6519 05 0.9785 84 0.8965 78 0.8968 47 0.8561 26 0.7740 16 0.7335 9 FF 0.6489 72 0.61593 6 0.4629 53 0.4592 28 0.4630 37 0.3767 73 0.5575 23 0.4586 37 0.4426 75 72 6 1:1 2 6.74E ‐05 6.24E ‐08 0.223874 1.291509 7 1:1 3 0.00034 7.89E ‐08 0.978886 1.233634 8 1:1 4 2.35E ‐05 3.32E ‐07 0.019935 1.0000 9 3:7 1 0.000326 7.16E ‐08 0.978959 1.270437 10 3:7 2 0.000335 7.99E ‐08 0.978819 1.189031 11 3:7 3 0.00034 9.16E ‐08 0.978884 1.058545 12 3:7 4 0.000273 6.55E ‐08 0.978898 1.18055 Tabel.9. Hasil Karakteristik listrik sel surya polimer hybrid MDMO‐PPV ZnO pada komposisi 7:3, 1:1, dan 3:7 setelah proses laminasi No MDMO‐PPV : ZnO Eff Isc A Voc V FF 1 7:3 1 0.147421 4.47E ‐05 0.978799 0.926717 2 7:3 2 0.121347 5.21E ‐05 0.978753 0.648247 3 7:3 3 0.129198 3.75E ‐05 0.978933 0.99874 4 7:3 4 0.114814 4.00E ‐05 0.774506 0.989645 5 1:1 1 0.023548 0.000181 0.080428 0.423362 6 1:1 2 0.025585 4.74E ‐05 0.24395 0.592513 7 1:1 3 0.10332 5.05E ‐05 0.79482 0.715007 8 1:1 4 0.102075 6.42E ‐05 0.427347 0.989547 9 3:7 1 0.119261 5.35E ‐05 0.713543 0.847417 10 3:7 2 0.069299 2.73E ‐05 0.978826 0.686515 11 3:7 3 0.160807 4.58E ‐05 0.978746 0.97066 12 3:7 4 0.168581 4.73E ‐05 0.978839 0.987908 Hasil pengukuran setelah laminasi menunjukkan rata‐rata efisiensi untuk perbandingan 7:3 adalah 0,128 , 1:1 adalah 0,063 , dan 3:7 menghasilkan 0,129 . Hasil yang diperoleh dalam pengukuran yang ke dua masih menunjukkan bahwa sample dengan perbandingan MDMO‐PPV : ZnO sebesar 3:7 memiliki efisiensi yang paling tinggi. Jika dinandingkan dengan sebelum proses laminasi, maka setelah proses laminasi efisiensi yang dihasilkan hampir 10X lebih tinggi dari 0,0132 menjadi 0,129 . Untuk lebih meningkatkan efisiensi, dalam penelitian ini dicoba dilakukan proses annealing lapisan aktif. Annealing dilakukan setelah proses spin coating lapisan aktif di dalam oven vakum pada temperatur 120 ºC selama 10 menit. Hasil pengukuran I‐Vnya dapat dilihat pada Tabel 10. Nilai efisiensi tertinggi diperoleh dari perbandingan MDMO‐PPVZnO dengan komposisi 3:7, yaitu sekitar 0,238853 pada sel ke 1, 0,214923 pada sel ke 2, 0.118732 pada sel ke 3 dan 0,206767 pada sel ke 4. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa dalam penelitian ini perbandingan komposisi MDMO‐ PPVZnO 3:7 merupakan perbandingan komposisi paling baik dalam pembuatan sel surya polimer hibrid menggunakan MDMO‐PPVZnO dengan proses annealing, dengan efisiensi tertinggi sebesar 0,238853 . Proses annealing mampu meningkatkan efisiensi sel menjadi 2X lipat. Peningkatan efisiensi tersebut dapat disebabkan karena proses annealing mampu memperbaiki struktur lapisan MDMO ‐PPVZnO, sehingga kinerjanya dapat meningkat. 73 Tabel 10. Hasil karakterisasi listrik sel surya polimer hybrid MDMO‐PPV ZnO pada komposisi 7:3, 1:1, dan 3:7 setelah proses annealing pada temperatur 120 ºC selama 10 menit. Selain menggunakan substrat fleksibel, percobaan sel surya polimer hibrid MDMO ‐PPVZnO ini juga dilakukan di atas substrat kaca. Hasil pengukuran I‐V tanpa proses annealing dan dengan proses annealing sebelum dan sesudah proses laminasi dapat dilihat pada Tabel 11, Tabel 12, Tabel 13 dan Tabel 14. Tabel 11. Hasil karakterisasi listrik sel surya polimer hybrid MDMO‐PPV ZnO di atas substrat kaca pada komposisi 3:7, 1:1, dan 7:3 tanpa proses annealing sebelum laminasi. No MDMO‐PPV : ZnO Eff Isc A Voc V FF 1 3:7 1 0,439385 5,11E ‐05 0,978808 0,92123 2 3:7 2 0,444908 4,74E ‐05 0,978811 0,99108 3 3:7 3 0,466453 5,36E ‐05 0,979009 0,92805 4 3:7 4 0,16043 3,79E ‐05 0,672531 0,66413 5 1:1 1 0,450907 4,98E ‐05 0,978828 0,98928 6 1:1 2 0,150047 4,16E ‐05 0,652208 0,57342 7 1:1 3 0,430121 4,74E ‐05 0,978806 0,93292 8 1:1 4 0,427202 4,79E ‐05 0,978814 0,96193 9 7:3 1 0,392694 4,84E ‐05 0,978701 0,88183 10 7:3 2 0,409244 4,64E ‐05 0,978801 0,95297 11 7:3 3 0,107467 3,67E ‐05 0,488936 0,61736 12 7:3 4 0,408495 4,78E ‐05 0,978784 0,92085 No MDMO ‐PPV : ZnO Eff Isc Voc FF 1 7:3 1 0.057582 3.69E ‐05 0.468734 0.880312 2 7:3 2 0.098198 4.88E ‐05 0.938024 0.556418 3 7:3 3 0.123066 4.71E ‐05 0.938071 0.740487 4 7:3 4 0.109568 4.32E ‐05 0.978888 0.674688 5 1:1 1 0.008772 2.41E ‐05 0.101184 0.926639 6 1:1 2 0.195707 5.23E ‐05 0.978774 0.97754 7 1:1 3 0.017942 4.09E ‐05 0.162482 0.720297 8 1:1 4 0.198407 5.98E ‐05 0.978954 0.904864 9 3:7 1 0.238853 6.71E ‐05 0.978796 0.937448 10 3:7 2 0.214923 7.26E ‐05 0.978928 0.818806 11 3:7 3 0.118732 4.02E ‐05 0.938081 0.818654 12 3:7 4 0.206767 6.56E ‐05 0.978803 0.821199 74 Tabel 12. Hasil karakterisasi listrik sel surya polimer hybrid MDMO‐PPV ZnO di atas substrat kaca pada komposisi 3:7, 1:1, dan 7:3 tanpa proses annealing setelah laminasi. No MDMO‐PPV : ZnO Eff Isc A Voc V FF 1 3:7 1 0,333535 4,22E ‐05 0,978719 0,908696 2 3:7 2 0,01715 4,07E ‐05 0,080823 0,592306 3 3:7 3 0,39066 4,47E ‐05 0,978813 0,958335 4 3:7 4 0,346886 4,31E ‐05 0,978704 0,918182 5 1:1 1 0,167421 3,15E ‐05 0,733749 0,825764 6 1:1 2 0,331574 3,90E ‐05 0,978779 0,987447 7 1:1 3 0,118902 3,62E ‐05 0,509276 0,707647 8 1:1 4 0,125904 3,20E ‐05 0,509269 0,883296 9 7:3 1 0,348238 4,49E ‐05 0,978799 0,885571 10 7:3 2 0,045428 4,21E ‐05 0,162252 0,740691 11 7:3 3 0,030143 6,74E ‐05 0,080955 0,599591 12 7:3 4 0,084613 4,04E ‐05 0,488798 0,476198 Tabel 13. Hasil karakterisasi listrik sel surya polimer hybrid MDMO‐PPV ZnO di atas substrat kaca pada komposisi 3:7, 1:1, dan 7:3 dengan proses annealing pada temperatur 120 ºC selama 10 menit sebelum laminasi. No MDMO‐PPV : ZnO Eff Isc A Voc V FF 1 3:7 1 0,120123 4,47E ‐05 0,509417 0,55974 2 3:7 2 0,461017 5,31E ‐05 0,978836 0,94823 3 3:7 3 0,174284 4,49E ‐05 0,631873 0,64521 4 3:7 4 0,381798 4,27E ‐05 0,978876 0,97329 5 1:1 1 0,429556 4,76E ‐05 0,978644 0,97532 6 1:1 2 0,395851 4,34E ‐05 0,978823 0,93015 7 1:1 3 0,220643 4,83E ‐05 0,550412 0,90731 8 1:1 4 0,433944 5,31E ‐05 0,978871 0,85158 9 7:3 1 0,40852 4,86E ‐05 0,978764 0,92493 10 7:3 2 0,378001 4,83E ‐05 0,978519 0,85219 11 7:3 3 0,391324 4,58E ‐05 0,978768 0,95104 12 7:3 4 0,371395 5,90E ‐05 0,795105 0,85605 75 Tabel 14. Hasil karakterisasi listrik sel surya polimer hybrid MDMO‐PPV ZnO di atas substrat kaca pada komposisi 3:7, 1:1, dan 7:3 dengan proses annealing pada temperatur 120 ºC selama 10 menit setelah laminasi. No MDMO‐PPV : ZnO Eff Isc A Voc V FF 1 3:7 1 0,439027 4,94E ‐05 0,978738 0,955861 2 3:7 2 0,388804 4,66E ‐05 0,978571 0,92171 3 3:7 3 0,497401 5,60E ‐05 0,978743 0,934509 4 3:7 4 0,521177 6,24E ‐05 0,978966 0,890868 5 1:1 1 0,421783 4,94E ‐05 0,978731 0,945701 6 1:1 2 0,38104 4.42E ‐05 0,978718 0,965866 7 1:1 3 0,513 5,62E ‐05 0,978768 0,963984 8 1:1 4 0,429271 5,16E ‐05 0,979033 0,923697 9 7:3 1 0,413664 4,76E ‐05 0,978698 0,98621 10 7:3 2 0,230477 3,01E ‐05 0,978824 0,862286 11 7:3 3 0,344598 4,32E ‐05 0,978649 0,894626 12 7:3 4 0,405738 4,84E ‐05 0,978676 0,928431 Sebelum proses laminasi efisiensi tertinggi yang diperoleh adalah 0,466453 , 0,450907 dan 0,409244 berturut‐turut untuk komposisi MDMO‐PPV:ZnO 3:7, 1:1, dan 7:3. Adapun setelah proses laminasi efesiensi yang diperoleh adalah 0,39066 , 0,331574 , dan 0,348238 , masing‐masing pada komposisi MDMO ‐PPV:ZnO 3:7, 1:1, dan 7:3. Efisiensi tertinggi dihasilkan pada komposisi 3:7 baik sebelum maupun setelah proses laminasi. Dengan penambahan proses annealing pada temperatur 120 ºC selama 10 menit, sebelum proses laminasi efisiensi tertinggi yang diperoleh adalah 0,461017 , 0,433944 dan 0, 408520 berturut‐turut untuk komposisi MDMO‐PPV:ZnO 3:7, 1:1, dan 7:3. Adapun setelah proses laminasi efesiensi yang diperoleh adalah 0,,521177 , 0,513 , dan 0,413664 , masing‐masing pada komposisi MDMO ‐PPV:ZnO 3:7, 1:1, dan 7:3. Efisiensi tertinggi juga dihasilkan pada komposisi 3:7, baik sebelum maupun setelah proses laminasi. Seperti halnya pada substrat fleksibel, proses annealing juga mampu meningkatkan efisiensi sel pada substrat kaca, akan tetapi tidak setinggi pada substrat fleksibel. Efiensi sel meningkat hanya sekitar 1,14X lipat. 76 ™ OUTPUT rencana sesuai yg tercantum dalam proposal NO. OUTPUT RENCANA REALISASI CAPAIAN KETERANGAN 1. Publikasi Ilmiah a. Jurnal Nasional • Fabrication of bulk heterojunction polymer solar cells, sudah disubmit dan direview di Jurnal Teknologi Indonesia, IPT LIPI, 2013. 1 buah 1 buah 100 b. Jurnal Internasional • Fabrication of Polymer Solar Cells on Flexible Substrate. Advanched in Materials, Processing and Manufacturing Journal, Volume 789, 2013, pp.112 ‐117. Tidak ada 1 buah 100 c. Prosiding Internasion • Effect of the composition of P3HT‐ZnO active layer on the electric characteristics and performance of hybrid polymer solar cell on flexible substrate. Prosiding International Seminar Innovation Research for Science, Technology, and Culture, NIST, Serpong, 19‐20 november 2013. • Hybrid polymer solar cell based on zinc oxide and poly phenylene vinylene. Prosiding Joint Seminar IMEN PPET LIPI, Ciater, 21‐22 November 2013. 1 buah 2 buah 100 d. Prosiding nasional • Studi Pengaruh Intensitas Cahaya Penyinaran terhadap Karakteristik 1 buah 3 buah 100 77 Listrik Sel Surya Berbasis Silikon dan Polimer. Prosiding Seminar Nasional Kimia Terapan Indonesia, HKI – P2K LIPI, Solo 23 Mei 2013. • Studi Karakteristik Listrik Sel Surya Polimer Hibrid Berbasis P3HT‐ZnO di atas Substrat Fleksibel. Prosiding Seminar Fisika dan Aplikasinya, ITS, Surabaya 18 Juni 2013. • Pengaruh komposisi campuran P3HT‐ZnO dan proses annealing terhadap karakteristik listrik dan unjuk kerja sel surya polimer Hibrid di atas substrat fleksibel. Prosiding Seminar Nasional IPT, Yogyakarta 3 Oktober 2013. 2. Contoh Produk jelaskan spesifikasi lengkapnya • sel surya polimer hybrid MDMO ‐PPVZnO efisiensi 0,521177 . • sel surya polimer hybrid P3HTZnO efisiensi 0.002791 2 buah 2 buah 100 3. HKI a. Paten Tidak ada ‐ ‐ b. Merk Tidak ada ‐ ‐ 78 IX. KESIMPULAN Sebagaimana yang tercantum dalam Jadwal Kegiatan, sampai dengan tahap III ini seluruh kegiatan yaitu studi literatur, persiapan bahan, preparasi peralatan dan masker, percobaan pelapisan PEDOT:PSS, percobaan pembuatan polimer hybrid MDMO‐PPVZnO, percobaan pelapisan polimer hybrid MDMO‐ PPVZnO, proses pelapisan kontak Al, percobaan pembuatan sel surya, dan pengukuran kurva I‐V sel surya telah dilaksanakan semuanya. Meskipun demikian hasil yang diperoleh masih jauh dari yang diharapkan, akan tetapi masih lebih baik dibandingkan dengan hasil sebelumnya. Proses annealing dan proses laminasi mampu meningkatkan efisiensi sel secara signifikan, baik pada campuran MDMO‐PPVZnO maupun pada P3HTZnO. Efisiensi sel yang menggunakan substrat kaca lebih tinggi dibandingkan dengan sel yang menggunakan substrat fleksibel. Nilai efisiensi tertinggi untuk sel surya polimer hibrid MDMO‐PPVZnO dihasilkan pada komposisi 3:7, yaitu sebesar 0,521177 . Untuk sel surya polimer hibrid P3HTZnO efisiensi tertinggi dihasilkan pada komposisi 7:3, yaitu sebesar 0.002791 . Daftar Pustaka : 1. M. Priaulx, “Solar Cells and Nanotechnology”, http:tahan.comcharlienanosocietycourse201 2. Frost and Sullivan, “Plastic solar cells”, Advanched Manufacturing Technology, 15 Juli 2007. 3. S. Bush, “Efficiency of spray‐on polymer solar cell hits 6”, electronics weekly.com, 3 March 2009. 4. J.K.J. van Duren, A. Dhanabalan, P.A. van Hal, dan R.A.J. Janssen, “Low‐bandgap polymer photovoltaic cells”, Synthetic Metals, 121 2001 1587‐1588. 5. Y. Kim, S.A. Choulis, J. Nelson, dan D.D.C. Bradley, “Composition and annealing effects in polythiophenefullerene solar cells”, Journal of Material Science, 40 2005 1371‐1376. 6. T. Aernouts, P. Valaeke, W. Geens, J. Poortmans, P. Heremans, S. Borghs, R. Mertens, Ronn Andriessen, dan Luc Leenders, “Printable anodes for flexible organic solar cell modules”, Thin Solid Films, 451‐452 2004 22‐25. 7. Kumar, G. Li, Z. Hong, dan Y. Yang, “High efficiency polymer solar cells with vertically modulated nanoscale morphology”, Nanotechnology, 20 2009 5202‐ 5205. 8. J.K.J. van Duren, A. Dhanabalan, P.A. van Hal, dan R.A.J. Janssen, “Low‐bandgap polymer photovoltaic cells”, Synthetic Metals, 121 2001 1587‐1588. 9. G. Li, V. Shrotriya, J. Huang, Y. Yaou, T. Moriarty, K. Emery, dan Y. Yang, “High‐ efficiency solution processable polymer photovoltaics cells by self‐organization polymer blends”, Nature Materials, 4 2005 864‐868. 10. Wanzhu Cai, Xiong Gong, and Yong Cao 2010, “Polymer solar cells: Recent development and possible routes for improvement in the performance”, Solar Energy Materials Solar Cells, 942: 114‐127. 11. Attila J. Mozer and Niyazi S. Sariciftci 2006, “Conjugated polymer photovoltaic devices and materials, C. R. Chimie, 9: 568–577. 79 12. R. Valaski, C.D. Canestraro, L. Micaroni, R.M.Q. Mello, dan L.S. Roman, “Organic photovoltaic devices based on polythiophene films electrodeposited on FTO substrates”, Solar Energy Material and Solar Cells, 91 2007684‐688. 13. Ankit Kumar, Gang Li, Ziruo Hong, dan Yang Yang, “High efficiency polymer solar cells with vertical modulated nanoscale morphology”, Nanotechnology, 20 2009 165202 ‐165206. 14. S.E. Shaheen, R. Radspinner, dan N. Peyghambarian, “Fabrication of bulk heterojunction plastic solar cells by screen printing”, Appl. Phys. Lett, 70 2001 2996 ‐2998. 15. B. Zhang, H. Chae, dan S.M. Cho, “Screen‐Printed Polymer:Fullerene Bulk‐ Heterojunction Solar Cells”, Japanese Journal of Applied Physics, 48 2009 020208 1 ‐3. 16. Y. Kim, S. Choulis, J. Nelson, D.D.C. Bradley, “Composition and annealing effects in polythiophenefullerene solar cells”, Journal of Materials Science, 40 2005 1171‐ 1376. 17. H. Hoppe, T. Glatzel, M. Niggemann, W. Schwinger, F. Schaeffler, A. Hinsch M. Ch. Lux ‐Steiner, N.S. Sariciftci, “Efficiency limiting morphological factors of MDMO‐ PPV:PCBM plastic solar cells”, Thin Solid Films, 511 – 512 2006 587 – 592. 18. B. Schmidt‐Hansberg, H. Do, A. Colsmann, U. Lemmer, dan W. Schabel, “Drying of thin film polymer solar cells”, Eur. Phys. J. Special Topics, 166 2009 49‐53. 80 Rancang Bangun Antena Radar Pengawas Pantai Menggunakan Teknologi Film Tebal Dr.Ir. Yuyu Wahyu, MT 81 LEMBAR PENGESAHAN 1. Judul Kegiatan Penelitian : Rancang Bangun Antena Radar Pengawas Pantai Menggunkan Teknologi Film Tebal 2. Kegiatan Prioritas : Penelitian, Penguasaan, dan Pemanfaatan Iptek P3‐IPTEK 3. Peneliti Utama : Nama : Dr. Ir. Yuyu Wahyu, MT Jenis Kelamin : Laki ‐laki 4. Sifat Penelitian : BaruLanjutan Tahun ke 1 5. Lama Penelitian : 1 Satu Tahun 6. Biaya Total 2013 : Rp. 170.721.000,‐ Bandung, 20 Desember 2013 Ketua PME PPET LIPI, Peneliti Utama Dr. Purwoko Adhi, DEA NIP. 19670911 198701 1 001 Dr. Ir. Yuyu Wahyu, MT NIP. 19620210 199103 1 008 82 ABSTRAK Radar pengawas pantai ISRA yang telah dibuat menggunakan antena dengan teknologi mikrostrip dengan bahan PCB berupa Duroid RT‐ 5880, bekerja pada frekuensi 9,4 GHz dan dimensi permodul sekitar panjang 20 cm dan lebar 9 cm. Modul yang diperlukan untuk sistem pemancar atau penerima pada sistem radar ISRA sekitar 8 modul. Dengan demikian dimensi total antena sekitar 160 cm x 9 cm, apabila ditambah dengan reflector sekitar 160 cm x 60 cm. Pada kegiatan penelitian ini dilakukan pembuatan antena menggunakan teknologi film tebaldan menggunakan bahan PCB berupa subtrat alumina Al 2 3 yang mempunyai konstanta dielktrik relatif sekitar 9,6. Karena dimensi antena berbanding terbalik dengan akar dari konstanta dielektrik relatif, maka dimensi antena akan berkurang sampai dengan sekitar setengah dari dimensi semula atau dimensi keseluruhan sistem antena ditambah dengan reflektor sekitar 80 cm x 30 cm. Dengan demikian akan mengurangi bobot sistem mekaniknya yang selama ini merupakan kendala. Kata kunci: Antena, Radar, Thick Film

8. PENDAHULUAN

8.1 Latar Belakang Masalah

Indonesia memiliki sekitar 18.000 pulau tidak dapat sepenuhnya dipantau oleh armada pertahanan Indonesia, itu adalah masalah besar mengingat banyaknya hasil alam Indonesia dari luas sehingga tidak mudah bagi manusia untuk terus memantau dan melestarikan dan melindungi warisan negara berlimpah. Oleh karena itu kita membutuhkan alat yang dapat mendeteksi objek yang berada di wilayah perairan Indonesia yang lebih dari 13 bagian adalah wilayah pesisir. Alat yang dapat berfungsi sebagai pemancar dan penerima disebut antena. Antena adalah alat yang digunakan untuk mengirimkan gelombang mikro melalui udara. Antena mikrostrip cocok karena merupakan salah satu antena gelombang mikro yang digunakan sebagai radiator yang efisien pada banyak sistem telekomunikasi modern saat ini. Radar pengawas pantai menggunakan teknologi FM‐CW frequency modulated continuous wave dikarenakan radar jenis ini memiliki keunggulan‐keunggulan antara lain, biaya operasional dan pemeliharaan maintenance rendah, konsumsi daya kecil, ukuran relatif kecil, jangkauan deteksi cukup jauh dan tidak mudah diketahui oleh pihak lain akan pancaran sinyal radar‐nya low probability of intercept = LPI. Secara keseluruhan blok diagram dari sistem Radar Pengawas Pantai yang menggunakan teknologi FM‐CW frequency modulated – continuous wave yang dikerjakan di PPET‐LIPI dapat ditunjukkan oleh Gambar‐1 berikut ini.