Tabel 4.2. Parameter sel surya BST terhadap waktu penahanan annealing.
Karakteristik I-V Sel Surya
waktu annealing jam
8 15
22 29
V
oc
V 0,040
0,015 0,032
0,026 rapat arus - I
sc
mAm
2
1,393 3,281
2,322 2,386
V
max
V 0,031
0,013 0,021
0,015 rapat arus - I
max
mAm
2
0,72 2,25
1,80 1,79
rapat Daya - P
max
mWm
2
0,0223 0,0293
0,0378 0,0269
rapat Daya - P
input
mWm
2
83.400 83.400
83.400 83.400
Fill Factor 40,055
59,442 50,876
43,277 Efisiensi
2,68x10
-5
3,51 x10
-5
4,53 x10
-5
3,22 x10
-5
Secara teoritis, sel surya dengan bahan dasar material ferroelektrik memiliki kisaran
efisiensi antara
2,5-10.
11
Material ferroelektrik yang sudah diuji secara teoritis
untuk dijadikan bahan sel surya diantaranya: triglycine sulphate
TGS [dengan polarisasi spontan TGS P
si
≈ 3 Ccm
2
; kalor jenis TGS c
p
≈ 2 Jcm
3
K; temperatur Curie, C ≈ 10
3
K], lithium tantalate
LiTaO
3
[P
si
≈ 50 Ccm
2
, c
p
≈ 2 Jcm
3
K, dan C ≈ 10
5
K], sodium nitrite NaNO
2
[P
si
≈ 8 Ccm
2
, c
p
≈ 2 Jcm
3
K, dan C
≈ 10
3
K].
11
Untuk film BST memiliki nilai polarisasi spontan P
si
dan kalor jenis c
p
pada orde sama dengan material-material tersebut.
Beda halnya dengan temperatur curie BST pada
≈ 300 K,
11,12
yang jauh lebih kecil dari temperatur Curie material-material tersebut.
8
Hal ini yang kemungkinan menyebabkan perbedaan nilai efisiensi pada BST lebih kecil
dari teori yang didapatkan sebelumnya tentang sel surya berbahan dasar material
ferroelektrik.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Terjadi proses pengkristalan pada film pada waktu penahanan annealing terhadap
film BST yang dianggap relatif lebih singkat 8 jam, 15 jam, dan 22 jam, namun masih
membentuk struktur kristal yang belum sempurna. Pada saat waktu annealing lebih
lama 29 jam, proses kristalisasi menuju sempurna. Dalam hal ini, sifat optik berupa
spektrum daerah serapan menunjukkan bahwa sel surya film BST dengan lama waktu
penahanan annealing 8 jam, 15 jam, dan 22 jam, bekerja efektif pada daerah serapan
panjang gelombang ≥ 700 nm. Namun untuk sampel dengan waktu penahanan annealing
29 jam, efektif menyerap pada selang panjang gelombang ≤ 450 nm. Pada kondisi
reflektansi maksimum, diambil nilai indeks bias. Pada sampel 8 jam, indeks bias bernilai
3,92. Dengan cara yang sama, untuk sampel 15 jam indeks bias berkisar 6,31. Untuk
sampel 22 jam, indeks bias berkisar pada 7,04. Kemudian untuk sampel 29 jam, indeks
bias berkisar pada 4,09.
Nilai bandgap yang lebih besar pada saat proses kristalisasi yang belum sempurna.
Nilai bandgap didapatkan dari nilai reflektansi menggunakan metode Tauc, Nilai
bandgap sel surya film BST berdasarkan
lama waktu penahanan annealing 8 jam, 15 jam, 22 jam, dan 29 jam berturut-turut
2,60 eV; 3,16 eV; 3,24 eV; dan 2,66 eV. Nilai
kon duktivitas listrik σ yang
didapatkan dari perhitungan menggunakan nilai konduktansi G, menunjukkan bahwa
sel surya film BST tergolong material semikonduktor dengan orde konduktivitas
listrik 10
-5
-10
-4
Scm. Nilai konduktivitas listrik meningkat seiring kenaikan intensitas
cahaya yang datang pada permukaan film. Pada konduktivitas yang lebih besar
didapatkan nilai bandgap yang lebih kecil, hal ini mempermudah elektron bereksitasi
dari pita valensi ke pita konduksi.
Karakterisasi I-V
fotovoltaik menunjukkan bahwa film BST berpotensi
kecil menjadi perangkatbahan dasar sel surya dengan nilai efisiensi sesuai lama waktu
penahanan annealing 8 jam, 15 jam, 22 jam, dan 29 jam berturut-turut yaitu: 2,68 x 10
-5
; 3,51 x10
-5
; 4,53 x 10
-5
; kemudian 3,22 x 10
-5
. Pada sampel dengan bandgap yang lebih besar, mengakibatkan sel surya
BST membutuhkan energi foton yang lebih besar pula. Energi foton yang cukup besar
diserap akan meningkatkan efisiensi konversi
sel surya BST. Selanjutnya nilai fill factor dari sel surya BST sesuai lama penahanan
annealing 8 jam, 15 jam, 22 jam, dan 29 jam
berturut-turut yaitu
40,05; 59,44;
50,88; dan 43,28. Sel surya film BST memiliki daya tahan yang lemah, karena
dalam waktu
tertentu menghasilkan
karakteristik yang berbeda melemah. Hal ini terlihat ketika dilakukan pengambilan data
ulang, hasil yang didapat tidak seperti yang didapatkan sebelumnya.
5.2. Saran
