80
Jenis elektroda yang digunakan adalah karbon dan semikonduktor CuO. Karbon
memiliki struktur kristal grafit terhibridisasi secara trigonal membentuk ikatan phi dan
sigma.
Struktur ini
memungkinkan terjadinya pergerakaan elektron sehingga
dapat menghantarkan arus listrik. Elektroda ini memiliki keunggulan yaitu sifat inert
sehingga tidak mudah teroksidasi ataupun tereduksi.
14-15
Karakteristik spesifik dari grafit adalah resistivitas listrik yang rendah,
sifat lubrikasi yang baik, konduktivitas termal yang tinggi dan stabil secara kimia.
16
Sedangkan CuO memiliki sifat unik yaitu merupakan semikonduktor tipe-p dengan
band gap rendah 1,2-2,0 eV yang menjadikannya sebagai semikonduktor
oksida logam dengan bandgap terendah.
17-18
Penelitian sebelumnya telah dilakukan penggunaan pasangan elektroda CuO-C
yang kestabilan sel hanya berlangsung 3 hari dan menggunakan elektrolit NaCl yang
menghasilkan gas Cl
2
sehingga pada penelitian ini akan dilihat kondisi optimum
elektroda dan konsentrasi agar dalam elektrolit yang dapat menghasilkan peforma
sel fotovoltaik yang baik serta dapat diaplikasikan sebagai alternative
II. Metodologi Penelitian 2.1. Bahan kimia dan peralatan
Alat- alat yang digunakan yaitu kaca yang dirancang berbentuk tabung U, neraca
analitik, penangas, alat
– alat gelas, multimeter, resistor 10 Kohm, kabel , pisau.
Bahan yang digunakan yaitu lem kaca, lem pipa , pensil 2b merek faber castell karbon,
lempengan tembaga, Na
2
SO
4
anhidrat, agar swallow dan aquades.
2.2. Prosedur penelitian 2.2.1 Preparasi Elektroda
Percobaan ini menggunakan pasangan elektroda CuOC. Logam Cu diperoleh dari
tembaga
berupa lempengan
yang panjangnya 14,5 cm dan lebar 4,5 cm.
Logam tersebut
kemudian dibakar
menggunakan furnace. Elektroda CuO digunakan sebagai anoda.
Elektroda karbon diperoleh dari pensil 2b merek faber castell dengan cara membuka
kayu yang melapisi karbon kemudian bagian permukaan karbon di bersihkan dari
sisa lem perekat. 2.2.2 Preparasi Larutan Elektrolit Na
2
SO
4
dalam Gel Agar Larutan elektrolit yang digunakan dengan
konsentrasi 0,5 N merupakan kondisi optimum dari penelitian sebelumnya.
19
Kemudian dilakukan variasi terhadap konsentrasi agar dalam 50 mL elektrolit
yaitu 0,5 , 1 dan 2 . Elektrolit dipanaskan hingga mendidih, kemudian
ditambahkan agar secara perlahan dan terus diaduk sampai semua agar larut
sempurna. Larutan dimasukan ke dalam sel dalam keadaan panas dan dibiarkan
memadat sempurna elektroda CuO yang digunakan dibakar pada suhu 300
o
C. 2.2.3 Perakitan sel fotovoltaik
Pasangan elektroda dan elektrolit gel agar yang telah dipersiapkan ditempatkan di
dalam tabung U berbahan dasar kaca sedemikian rupa.
2.2.4 Pengukuran Arus dan Tegangan Pengukuran kuat arus dan tegangan
dilakukan di dalam ruangan. Sel surya dihubungkan dengan kabel multimeter
pada kedua sisinya, dengan kutub + adalah elektoda pembanding, dan kutub -
adalah elektroda kerja mengunakan alat multimeter. Pengkuran dilakukan siang hari
dari rentang waktu pukul 11.00
– 14.00 WIB. Pengukuran dilakukan setiap jamnya. Hasil
pengukuran dialurkan
dalam grafik.
Selanjutnya ditentukan kondisi optimum dari berbagai variasi yang dilakukan dalam
menghasilkan arus dan tegangan serta dilihat pengaruh lamanya penyinaran
terhadap kinerja sel fotovoltaik. 2.2.5 Variasi Suhu Pembakaran Elektroda
Pada
parameter ini,
sel fotovoltaik
menggunakan komposisi agar optimum yang
didapat dari
langkah kerja
sebelumnya. Kemudian
3 lempengan
tembaga dibersihkan dari pengotor, masing - masing dibakar menggunakan furnace
dengan variasi suhu 300
o
C, 400
o
C, dan 500
o
C. Dilakukan pengukuran arus dan tegangan pada kondisi yang sama.
81
2.2.6 Variasi Lama Pembakaran Elektroda pada Suhu Optimum
Pada parameter
ini, sel
fotovoltaik menggunakan komposisi agar dan suhu
pembakaran optimum yang didapat dari langkah kerja sebelumnya. Kemudian 3
lempengan tembaga
dibersihkan dari
pengotor, masing
- masing
dibakar menggunakan furnace dengan waktu 30
menit, 60 menit, dan 120 menit. Dilakukan pengukuran arus dan tegangan pada
kondisi yang sama.
2.2.7 Penentuan Kestabilan Sel Fotovoltaik pada Rangkaian Seri dan Paralel
3 buah sel surya dengan elektroda dan kandungan agar dalam elektrolit yang
optimum dirangkai
seri dan
paralel sehingga
dapat diamati
kinerja sel
fotovoltaik dalam menghasilkan arus dan tegangan serta kestabilan sel. Arus dan
tegangan di amati setiap harinya pada jam yang sama.
2.2.8 Karakterisasi Performa Sel Fotovoltaik Karakteristik dari tegangan- arus dikenal
dengan kurva I-V.
Nilai arus dan tegangan sel surya diukur pada setiap posisi reostat yang divariasikan
mula-mula pada resistansi maksimum hingga
nilai minimumnya.
Hasil pengukuran yang diperoleh dibuat kurva I-
V untuk menentukan performa energy sel surya.
III. Hasil dan Pembahasan 3.1.
