Hipotesis Screen yang digunakan adalah dari bahan nylon dan stainless steel.

58 Gambar 2. Struktur material polimer terkonyugasi 10,11 .

v. Hipotesis

Polimer terkonyugasi seperti turunan polyp‐phenylene vinylene dan polythiophene merupakan material yang mempunyai bandgap yang rendah 2,0 – 2,2 eV, penyerapan tinggi di daerah sinar tampak dan bersifat stabil 8,12 . Turunan polyp ‐phenylene vinylene seperti [6,6]‐phenyl‐C61‐butyric acid methyl ester PCMB banyak digunakan sebagai akseptor elektron, sedangkan sebagai donor elektron umumnya poly3‐hexylthiophene atau disingkat dengan P3HT 13 . S.E. Shaheen dkk 14 memperkenalkan teknik screen printing di dalam fabrikasi sel surya bulk heterojunction. Material yang digunakan adalah campuran polimer [poly2 ‐methoxy‐5‐3,7‐dimethyloctyloxy‐1,4‐phenylene vinylene] atau MDMO‐ PPV dan [6,6 phenyl C61‐butyric acid methyl ester] atau PCBM. Efisiensi sel yang dihasilkan adalah sekitar 4,3. B. Zhang dkk 15 juga menggunakan teknik screen printing untuk membuat sel surya polimer dari campuran PCBM dan [poly 3‐ hexylthiophene] atau P3HT dengan efisiensi sel 4,23. Faktor yang mempengaruhi efisiensi sel surya polimer adalah efisiensi kuantum internal atau penyerapan fotoncahaya oleh material aktif menjadi elektron 16 . Penyerapan foton dipengaruhi oleh morfologi permukaan polimer 17,18 . Oleh karena itu yang menjadi fokus dalam penelitian ini adalah pengontrolan permukaan polimer, yaitu dengan cara pengaturan komposisi campuran polimer MDMO ‐PPV PCBM dan P3HTPCBM, pengaturan tebal polimer serta penambahan partikel ZnO. 59 II. Metodologi. Kegiatan ini seluruhnya akan dilakukan di laboratorium Bahan dan Komponen Mikroelektronika PPET‐LIPI. Untuk kegiatan karakterisasi seperti SEM, XRD, UV‐VIS, dan kurva I‐V dilakukan di laboratorium di luar PPET‐LIPI antara lain PPGL, ITB, BATAN dan UGM. Penelitian ini direncanakan memerlukan waktu selama 3 tiga tahun. Tahun pertama 2011 telah dilaksanakan pembuatan sel surya polimer MDMO‐PPV dan PCBM sebagai active layer. Pada tahun kedua ini sebagai active layer akan digunakan campuran polimer P3HT dan PCBM. Selanjutnya pada tahun ketiga untuk lebih meningkatkan efisiensi sel surya dan menurunkan biaya proses maka ke dalam campuran polimer akan ditambahkan partikel nano ZnO sehingga membentuk sel surya hybrid polimersemikonduktor anorganik. Proses pembuatan sel surya berbasis polimer terdiri dari beberapa tahapan proses, yaitu : a. Proses litografi lapisan ITO diatas substrat kacaplastik. Parameter proses yang diamati adalah waktu etsa. b. Proses pelapisan elektroda interface PEDOT:PSS diatas substrat kacaplastik yang telah dilapisi ITO menggunakan teknik screen printing. Parameter proses yang diamati adalah parameter printing dan temperatur dan waktu pengeringan. c. Proses pelapisan polimer di atas lapisan PEDOT:PSS menggunakan teknik spin coating. Parameter proses yang diamati adalah konsentrasi polimer, kecepatan spin, serta waktu spin, temperatur dan waktu pengeringan. d. Proses pelapisan Alumunium di atas lapisan polimer menggunakan teknik evaporasi. Parameter proses yang diamati adalah masing‐masing adalah waktu dan arus deposisi untuk proses evaporasi. e. Kapsulasi sel. Kapsulasi dilakukan dengan menutup permukaan atas sel dengan kaca plastik menggunakan sealant sebagai media perekatnya, dilanjutkan dengan proses pemanasan sekalian proses annealing. Parameter proses yang diamati adalah temperatur dan waktu annealing. f. Karakterisasi I‐V. Karakterisasi dilakukan menggunakan sun simulator pada kondisi temperatur 25 ºC dan radiasi 60 mWcm 2 . Diagram alir proses pembuatan sel surya berbasis polimer tersebut di atas dapat dilihat pada gambar 3. Dalam kegiatan ini dilakukan pembuatan sel surya polimer masing‐masing di atas substrat kaca dan substrat plastik PET. Selain itu pada kegiatan ini juga akan dibuat array dari 3 tiga buah sel dalam satu substrat, dimana urutan prosesnya sama seperti yang tertera pada gambar 3, akan tetapi masker yang digunakan berbeda. Gambar 4 memperlihatkan desain array dari 3 tiga buah sel dalam satu substrat tersebut. 60 Gambar 3. Diagram alir proses pembuatan sel surya berbasis polimer. Gambar 4. Desain array dari 3 tiga buah sel polimer dalam satu substrat. III. Faktor risikokeberhasilan. Penelitian ini akan dapat tercapai sesuai dengan target yang diharapkan karena sumber daya manusia yang tersedia telah memiliki kompetensi dibidang fabrikasi sel surya silikon kristal, proses screen printing dan proses kimia. Selain itu peralatan pendukung tersedia dengan lengkap antara lain lemari asam, screen printer dan conveyor furnace. Oleh karena itu penelitian ini mempunyai faktor keberhasilan yang cukup tinggi. Faktor hambatan yang mungkin muncul adalah tertundanya proses karakterisasi yang dilakukan melalui pihak luar jasa. IV. Roapmap Hasil Penelitian Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah : ƒ Tahun I 2011 : ‐ 1 buah prototipe sel surya polimer MDMO‐ PPVPCMB ‐ publikasi 2 buah ƒ Tahun II 2012 : ‐ 1 buah prototipe sel surya polimer P3HTPCMB ‐ publikasi 2 buah ƒ Tahun III 2013 : ‐ 2 buah prototipe sel surya polimer hybrid ZnO ‐ publikasi 2 buah V. Aspek Strategis Penelitian ini mempunyai aspek strategis di dalam penguasaan pengembangan material maju dan teknologi nano, khususnya dalam proses pembuatan sel surya generasi ketiga. Peluang untuk mengembangkan proses pembuatan sel surya berbasis polimer masih sangat terbuka lebar karena efisiensi yang dihasilkan masih rendah dibandingkan dengan efisiensi sel berbasis silikon. Oleh karena itu saat ini banyak peneliti dunia sedang giat melakukan penelitian sel surya berbasis polimer. Sealant Substrat kaca Substrat kaca ITO PEDOT:PSS POLIMER Aluminium Struktur sel surya polimer Substrat plastik PETglass ITO PEDOT:PSS POLIMER Aluminium ITO PEDOT:PSS POLIMER Aluminium ITO PEDOT:PSS POLIMER Aluminium Substrat Gelasplastik dilapisi ITO Printing PEDOT:PSS Spin coating Polimer Evaporasi Alumunium Karakterisasi I-V Litografi ITO Kapsulasi 61 VI. Pelaksana Penelitian dan Institusi Mitra Penelitian ini akan dilaksanakan di PPET – LIPI. Pelaksana yang akan terlibat dalam penelitian ini berjumlah 9 sembilan orang dengan peran dan tanggung jawab masing‐masing adalah sebagai berikut : KEGIATAN PENANGGUNG JAWAB PERSONIL YANG TERLIBAT 1. Persiapan bahan Widhya Y Erlyta, Poppy, Dede 2. Preparasi peralatan dan masker Grace A.Wahid, Poppy, Danu 3. Percobaan pelapisan PEDOTPSS Shobih Erlyta, A. Wahid 4. Percobaan pembuatan polimer hybrid ZnO Erlyta Slamet W, Grace 5. Percobaan pelapisan polimer hybrid ZnO Shobih Erlyta, Grace 6. Percobaan pelapisan kontak Al Slamet W Grace, A. Wahid, Danu 7. Percobaan pembuatan sel surya Erlyta A.Wahid, Shobih, Slamet W 8. Pengukuran kurva I‐V sel surya A Wahid Danu, Dede 9. Analisa dan Evaluasi Erlyta Shobih, A. Wahid, Slamet W 10. Pembuatan Laporan dan Publikasi Erlyta Shobih,Poppy, Widhya Y VII. Jadwal Kegiatan. Bulan No. Kegiatan dan Penanggung Jawab 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1. Studi literatur Erlyta 2. Persiapan bahan Widhya Y 3. Preparasi peralatan dan masker Grace 4. Percobaan pelapisan PEDOTPSS Shobih 5. Percobaan pembuatan polimer hybrid ZnO Erlyta 6. Percobaan pelapisan polimer hybrid ZnO Shobih 7. Proses pelapisan kontak Al Slamet W 8. Percobaan pembuatan sel surya Erlyta 9. Pengukuran kurva I‐V sel surya A. Wahid 10. Analisa dan Evaluasi Erlyta 11. Laporan dan Publikasi Erlyta 62 VIII. Rencana Capaian, Hasil, dan Pembahasan