Pengukuran Sifat Listrik Fraksi Klorofil Spirulina sp dengan Struktur DSSC
4.3. Pengukuran Sifat Listrik Fraksi Klorofil Spirulina sp dengan Struktur DSSC
Hasil perangkaian DSSC dengan sistem struktur berlapis (sandwich) dengan susunan FTO/TiO 2 /dye/elektrolit/FTO. TiO 2 yang dipakai pada rangkaian DSSC
berstruktur rutile sesuai dengan hasil XRD yang terdapat pada lampiran 3. Dye yang
digunakan merupakan variasi dari ketiga fraksi klorofil yaitu Sp 1 , Sp 2 , dan Sp 3 .
Sehingga menghasilkan 3 buah DSSC, selanjutnya pada ketiga DSSC yang dibuat dilakukan uji karakterisasi I-V pada kondisi gelap dan terang dengan Keithley 2602A. Pada kondisi gelap yaitu dengan cara DSSC ditutup dengan kotak penutup, sedangkan pada kondisi terang dilakukan dengan penyinaran OHP dengan intensitas
1235 Watt/m 2 seperti pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6. Pengukuran DSSC pada Kondisi Terang
Pada Gambar 4.7, 4.8, dan 4.9 ditunjukkan hasil pengukuran arus yang diberi tegangan antara 0-2Volt. Kemampuan menghasilkan arus pada kondisi terang menunjukkan peningkatan dibanding arus yang dihasilkan pada keadaan gelap.
Gambar 4.7 Grafik Karakterisasi I-V DSSC dengan Dye Sp 1
Gambar 4.8 Grafik Karakterisasi I-V DSSC dengan Dye Sp 2
Pada Gambar 4.7, 4.8, dan 4.9 ditunjukkan hasil pengukuran arus yang diberi tegangan antara 0-2Volt. Kemampuan menghasilkan arus pada kondisi terang menunjukkan peningkatan dibanding arus yang dihasilkan pada keadaan gelap.
Gambar 4.7 Grafik Karakterisasi I-V DSSC dengan Dye Sp 1
Gambar 4.8 Grafik Karakterisasi I-V DSSC dengan Dye Sp 2
Tegangan(Volt)
Tegangan (Volt)
Pada Gambar 4.7, 4.8, dan 4.9 ditunjukkan hasil pengukuran arus yang diberi tegangan antara 0-2Volt. Kemampuan menghasilkan arus pada kondisi terang menunjukkan peningkatan dibanding arus yang dihasilkan pada keadaan gelap.
Gambar 4.7 Grafik Karakterisasi I-V DSSC dengan Dye Sp 1
Gambar 4.8 Grafik Karakterisasi I-V DSSC dengan Dye Sp 2
Gambar 4.9 Grafik Karakterisasi I-V DSSC dengan Dye Sp 3
Keterangan :
Pada ketiga grafik di atas menunjukkan karakteristik I-V pada ketiga sistem DSSC yang dibuat dengan variasi dye, yaitu dengan Sp 1 , Sp 2 , dan Sp 3 . Perbandingan
secara umum DSSC yang bekerja paling maksimum adalah DSSC yang
menggunakan dye Sp 1 . Begitu juga konsistensi ditunjukkan pada kondisi gelap pada
grafik di gambar di atas, DSSC yang mempunyai arus karakterisasi I-V adalah DSSC
yang menggunakan dye Sp 1 .
Kedua kurva dari masing masing DSSC yang telah dibuat menunjukkan kenaikan arus ketika diberikan potensial maju, hal ini terjadi karena pada saat tegangan bias mundur yang dipasang semakin mengecil, maka potensial penghalang pada persambungan akan menurun sehingga menyebabkan pembawa mayoritas melintasi persambungan. Pembawa - pembawa ini akan meningkatkan arus maju dan menurunkan arus reverse ketika tegangan mendekati nol. Adanya penyinaran oleh cahaya pada permukaan sampel akan meningkatkan pasangan elektron-hole di
Kondisi terang Kondisi gelap
Gambar 4.9 Grafik Karakterisasi I-V DSSC dengan Dye Sp 3
Keterangan :
Pada ketiga grafik di atas menunjukkan karakteristik I-V pada ketiga sistem DSSC yang dibuat dengan variasi dye, yaitu dengan Sp 1 , Sp 2 , dan Sp 3 . Perbandingan secara umum DSSC yang bekerja paling maksimum adalah DSSC yang menggunakan dye Sp 1 . Begitu juga konsistensi ditunjukkan pada kondisi gelap pada grafik di gambar di atas, DSSC yang mempunyai arus karakterisasi I-V adalah DSSC
yang menggunakan dye Sp 1 .
Kedua kurva dari masing masing DSSC yang telah dibuat menunjukkan kenaikan arus ketika diberikan potensial maju, hal ini terjadi karena pada saat tegangan bias mundur yang dipasang semakin mengecil, maka potensial penghalang pada persambungan akan menurun sehingga menyebabkan pembawa mayoritas melintasi persambungan. Pembawa - pembawa ini akan meningkatkan arus maju dan menurunkan arus reverse ketika tegangan mendekati nol. Adanya penyinaran oleh cahaya pada permukaan sampel akan meningkatkan pasangan elektron-hole di
Tegangan(Volt)
Kondisi terang Kondisi gelap
Gambar 4.9 Grafik Karakterisasi I-V DSSC dengan Dye Sp 3
Keterangan :
Pada ketiga grafik di atas menunjukkan karakteristik I-V pada ketiga sistem DSSC yang dibuat dengan variasi dye, yaitu dengan Sp 1 , Sp 2 , dan Sp 3 . Perbandingan
secara umum DSSC yang bekerja paling maksimum adalah DSSC yang
menggunakan dye Sp 1 . Begitu juga konsistensi ditunjukkan pada kondisi gelap pada
grafik di gambar di atas, DSSC yang mempunyai arus karakterisasi I-V adalah DSSC
yang menggunakan dye Sp 1 .
Kedua kurva dari masing masing DSSC yang telah dibuat menunjukkan kenaikan arus ketika diberikan potensial maju, hal ini terjadi karena pada saat tegangan bias mundur yang dipasang semakin mengecil, maka potensial penghalang pada persambungan akan menurun sehingga menyebabkan pembawa mayoritas melintasi persambungan. Pembawa - pembawa ini akan meningkatkan arus maju dan menurunkan arus reverse ketika tegangan mendekati nol. Adanya penyinaran oleh cahaya pada permukaan sampel akan meningkatkan pasangan elektron-hole di
2.5
Kondisi terang Kondisi gelap
daerah persambungan TiO 2 /dye/Iˉ/C. Pasangan electron-hole akan terpisah oleh
medan listrik yang kemudian akan berkontribusi terhadap peningkatan arus
Dye Sp 1 yang memiliki puncak absorbansi lebih tinggi dibandingkan dengan puncak absorbansi pada dye Sp 2 dan Sp 3 , selain itu pada dye Sp 1 memiliki warna yang lebih pekat dibandingkan dengan dye Sp 2 , dan Sp 3 yang cenderung lebih terang,
sehingga kemampuan untuk menyerap cahaya pun semakin tinggi. Namun arus yang dihasilkan masih sangat kecil, yaitu dalam skala mikro dikarenakan elektron yang tereksitasi dari dye ketika terjadi penyerapan cahaya hanya sedikit yang terakumulasi pada substrat FTO.
Pada Gambar 4.10 dibawah menunjukkan grafik karakterisasi I-V perbandingan DSSC tanpa elektrolit dengan DSSC menggunakan elektrolit pada kondisi terang yaitu dengan diberikan pencahayaan lampu OHP dengan intensitas sebesar 1235
Watt/m 2 . Dari grafik tersebut dapat diketahui bahwa DSSC dengan menggunakan dye Sp 1 tanpa diberi elektrolit pada susunannya tidak memberikan kenaikan arus pada saat tegangan naik, hal itu dikarenakan pada saat dye kehilangan elektron akibat eksitasi elektron tidak ada yang menggantikan, sedangkan untuk DSSC yang diberi larutan elektrolit pada susunannya menunjukkan kenaikan arus jika tegangan naik, hal itu terjadi karena fungsi elektrolit pada susunan DSSC sendiri berfungsi untuk menggantikan kehilangan elektron pada pita HOMO dari dye akibat eksitasi elektron dari pita HOMO ke pita LUMO karena penyerapan cahaya tampak oleh dye. Selain itu elektrolit juga dapat menerima elektron pada sisi elektroda lawan. Pada ketiga
DSSC yang dibuat dengan variasi fraksi dye yaitu, Sp 1 , Sp 2 , dan Sp 3 tampak bahwa DSSC dengan dye fraksi 1 atau Sp 1 menunjukkan karakteristik I-V yang lebih tinggi dibanding DSSC yang dibuat dengan dye Sp 2 , maupun Sp 3 . Hal tersebut dikarenakan
kandungan klorofil dari fraksi 1 lebih tinggi daripada kandungan klorofil dari fraksi 2 maupun fraksi 3. Namun pada ketiganya tetap terjadi kekonsistenan karakteristik antara arus dan tegangan.
Selanjutnya untuk Gambar 4.11 menunjukkan grafik karakterisasi I-V Selanjutnya untuk Gambar 4.11 menunjukkan grafik karakterisasi I-V
arus yang paling tinggi tetap terjadi pada DSSC dengan dye Sp 1 .