DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan ii Pernyataan
iii Penghargaan iv
Abstrak v Abstract
vi Daftar Isi
vii Daftar Tabel x
Daftar Gambar xi
Bab 1 Pendahuluan 1
1.1. Latar Belakang 3
1.2. Rumusan Masalah 3
1.3. Batasan Masalah 3
1.4. Tujuan Penelitian 3
1.5. Tempat Penelitian 4
1.6. Sistematika Penulisan 4
Bab 2 Tinjauan Pustaka
2.1. Energi Surya 5
2.2. Sel Surya Fotovoltaik 5
2.2.1. Umum 5
2.2.2. Prinsip Kerja Sel Surya Konvensional Silikon 6
2.2.3. Performansi Sel Surya 7
2.2.3.1. Karakteristik I-V Fotovoltaik 7
2.2.3.2 Fill Factor dan Efisiensi Kuantum 8
2.3. Dye-sensitized Solar Cell 9
2.3.1. Umum 9
Universitas Sumatera Utara
2.3.2. Prinsip Kerja DSSC 10
2.3.3. Material DSSC 13
2.3.3.1. Substrat 13
2.3.3.2. Elektroda 13
2.3.3.3. Elektrolit 14
2.3.3.4. Katalis Counter Elektroda 15
2.3.3.5. Dye 15
2.3.4. Klorofil sebagai dye 15
2.3.5. Perakitan DSSC 17
2.3.5.1. Persiapan Substrat 17
2.3.5.2. Persiapan Larutan TiO
2
18 2.3.5.3. Deposisi Lapisan Elektroda dan Counter Elektroda 19
2.3.5.4. Annealing dan Sintering Titania Elektroda 22
2.3.5.5. Ektraksi Dye dan Pewarnaan Titania Elektroda 22
2.3.5.6. Menumpuk Elektroda dan Penambahan Elektrolit 23
Bab 3 Metode Penelitian
3.1. Peralatan dan Bahan 24
3.1.1. Peralatan 24
3.1.2. Bahan 24
3.2. Tata Laksana Penelitian 25
3.2.1. Pengujian TiO
2
26 3.2.2. Preparasi Pasta TiO
2
26 3.2.3. Preparasi Larutan Dye
26 3.2.4. Preparasi Elektrolit
27 3.2.5. Preparasi Counter-Elektroda Karbon
27 3.2.6. Assembly DSSC
28 3.3. Pengujian 29
3.3.1. Pengujian Absorbsi Dye 29
3.2.2. Pengujian Sel Surya 29
Universitas Sumatera Utara
Bab 4 Hasil Dan Pembahasan
4.1. Analisis Nanopori 31
4.2. Analisis Absorbsi Daun Bayam 32 4.3. Analisis Sel surya 33
Bab 5 Kesimpulan Dan Saran 36
Daftar Pustaka Lampiran
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1. Tabel panjang gelombang spektrum optik
32 Tabel 4.2.
Performansi sel surya dengan dye klorofil bayam merah dari 35
intensitas yang berbeda
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1.
Struktur sel surya Silikon p-n junction 6
Gambar 2.2. Skema Kerja Sel Surya Silikon
7 Gambar 2.3
Karakteristik Kurva I-V pada Sel Surya 8
Gambar 2.4. Struktur Dye-sensitized Solar Cell
10 Gambar 2.5.
Ilustrasi proses fotokatalis 11
Gambar 2.6. Skema Kerja dari DSSC
12 Gambar 2.7.
Mg terdapat pada struktur molekuler klorofil 17
Gambar 2.8. Spektrum absorbsi klorofil a dan klorofil b
17 Gambar 2.9.
Beberapa cara mempersiapan counter elektroda 18
Gambar 2.10. Doctor blade teknik 19
Gambar 2.11. Electrospinning teknik 20
Gambar 2.12. Susunan elektroda yang akan dilapisi
21 Gambar 2.13. Screen printing teknik
21 Gambar 3.1.
Alur Tahapan Pembuatan DSSC dan Pengujian 25
Gambar 3.2. Ilustrasi Skema Area Deposisi Pasta Tio
2
28 Gambar 3.3.
Skema Rangkaian Listrik Pengujian Sel surya 29
Gambar 4.1. Hasil SEM Sampel TiO
2
31 Gambar 4.2.
Grafik UV-VIS dari dye daun bayam 33
Gambar 4.3. Grafik karakteristik I-V a sumber cahaya berjarak 30
cm dari sel surya b sumber cahaya berjarak 20 cm dari sel surya c sumber cahaya berjarak 10 cm dari
sel surya 34
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN PROTOTIPE DYE SENSITIZED SOLAR SELL DENGAN DYE KLOROFIL BAYAM MERAH
ABSTRAK
Dye Sensitized Solar Cell DSSC adalah suatu alatpiranti yang dapat mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. DSSC merupakan sel surya generasi ketiga yang
terdiri dari semikonduktor TiO
2
yang terletak pada substrat kaca berkonduksi dan direndam dengan dye. Dye yang digunakan berasal dari daun bayam Blitum Rubrum
dan substrat yang dipakai berasal dari kaca Kaca konduktif TCO jenis ITO Indium tin oxide. Konstruksi DSSC menggunakan sistem berlapis sandwich yang terdiri
dari elektroda kerja semikonduktor TiO
2
-zat warna- elektrolit dan elektroda lawan karbon yang keduanya diletakkan pada kaca berkonduksi supaya terjadi siklus
electron. Dari hasil analisis, dengan spektroskopi UV-VIS absorbsi cahaya dye ekstraksi daun bayam diketahui bahwa dye dapat menyerap spektrum cahaya pada
panjang gelombang 676.5 nm, analisis menggunakan Scanning Electron Microscopy SEM menunjukkan morfologi permukaan TiO
2
yang beronggga-rongga dengan ukuran berkisar antara 65-113 nm pada perbesaran 50.000x dan 100.000x. Sel surya
yang disinari dengan cahaya matahari dapat mengkonversi energi surya menjadi energi listrik dengan efesiensi sel surya
m sebesar 0.066 dengan intensitas cahaya 17,204 Watt
݉
ଶ
untuk area aktif seluas 3cm
2
.
Universitas Sumatera Utara
PROTOTYPE FABRICATION DYE-SENSITIZED SOLAR CELL USING DYE CHLOROPHYLL OF RED SPINACH
ABSTRACT
Dye Sensitized Solar Cell DSSC is a device which converted solar energy become electrical energy. DSSC is 3’rd generation of Solar Cell that consist of Semiconductor
TiO
2
which placed in subtrate conduced glass and submerged with dye. Dye main ingredient comes from the leaves of spinach Blitum Rubrum are used and the
substrate is the Transparent Conductive Oxide TCO with the ITO indium tin oxide type. DSSC Construction using layered system sandwich consist of work electrode
semiconductor TiO
2
– pigment - electrolyte and counter electrode carbon both of which are placed on glass conduced that occur cycle electron. Result of analysis, with
UV-Vis absorption spectroscopy of light dye of spinach leaves extraction is known that the spectrum of dye can absorbed the light at a wavelength of 676.5 nm, analyze
with Scanning Electron Microscopy SEM shown the morphology of TiO2 thin surface layer TiO2 are hollows with range of size 65 – 133 nm in 50.000x and
100.000x zooming. Solar cell lightened by sunlight able to transform sunlight into electrical energy with efeciency
m 0.066 with 17,204 Watt݉
ଶ
light intensity for width of 3cm
2
active area.
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN