Karakterisasi Ekstrak Daun Hemigraphis colorata Sebagai Dye Pada Dye Sensitized Solar Cell
LAMPIRAN
1. Data dan grafik hasil FTIR dari ekstrak daun Hemigraphis colorata
2. Tabel Daerah Gugus Fungsi pada IR :
3. Tabel Data UV-Vis dari Dye Ekstrak Daun Hemigraphis colorata
dengan Pelarut Methanol (a)Tabel Absorbansi (b) Tabel Peak Pickλ (nm) Abs λ (nm) Abs PEAK
VALLEY 650,0 0,391 500,0 0,713 λ (nm) Abs λ (nm) Abs 640,0 0,421 490,0 0,724 544,0 0,760 497,5 0,712 630,0 0,460 480,0 0,750 398,0 0,946 620,0 0,515 470,0 0,786 610,0 0,561 460,0 0,826 600,0 0,597 450,0 0,858 590,0 0,629 440,0 0,875 580,0 0,666 430,0 0,889 570,0 0,708 420,0 0,910 560,0 0,738 410,0 0,926 550,0 0,757 400,0 0,942 540,0 0,755 390,0 0,924 530,0 0,738 380,0 0,828 520,0 0,735 370,0 0,690 510,0 0,725 360,0 0,587
4. Gambar Grafik Asli UV-Vis dari Dye Ekstrak Daun Hemigraphis
colorata dengan Pelarut Methanol
5. Tabel Data UV-Vis dari Dye Ekstrak Daun Hemigraphis colorata
dengan Pelarut Ethanol (a)Tabel Absorbansi (b) Tabel Peak Pickλ (nm) Abs λ (nm) Abs PEAK
VALLEY 650,0 0,559 500,0 1,035 λ (nm) Abs λ (nm) Abs 640,0 0,640 490,0 1,025 564,5 1,276 491,0 1,025 630,0 0,661 480,0 1,035 403,0 1,353 620,0 0,800 470,0 1,064 610,0 0,990 460,0 1,111 600,0 1,023 450,0 1,161 590,0 1,138 440,0 1,229 580,0 1,240 430,0 1,246 570,0 1,262 420,0 1,310 560,0 1,270 410,0 1,343 550,0 1,248 400,0 1,345 540,0 1,205 390,0 1,291 530,0 1,154 380,0 1,120 520,0 1,110 370,0 1,022 510,0 1,064 360,0 0,949
6. Gambar Grafik Asli UV-Vis dari Dye Ekstrak Daun Hemigraphis
colorata dengan Pelarut Ethanol7. Kurva Karakteristik I-V DSSC
Keterangan DSSC : No.1 : DSSC dengan substrat TCO handmade dan perendaman dye selama ½ jam No.2 : DSSC dengan substrat TCO handmade dan perendaman dye selama 1 jam No.3 : DSSC dengan substrat TCO handmade dan perendaman dye selama 2 jam No.4: DSSC dengan substrat ITO dari Sigma-Aldrich dan perendaman dye selama 2 jam
8. Perhitungan Fill Factor, Daya Maksimum, dan Efisiensi dari DSSC
a. Menghitung Fill Factor dari DSSC
= FF = Fill Factor dari sel surya I m = Arus maksimum yang dihasilkan sel surya V = Tegangan maksimum yang dihasilkan sel surya
m
I sc = Arus yang dihasilkan pada saat dalam keadaan short circuit V oc = Tegangan yang dihasilkan pada saat keadaan open current 1.
DSSC No.1 dengan perendaman ½ jam dan substrat TCO homemade Jarak 10 cm
V = 8,9747 mV I = 0,0014791 mA
m m
V oc = 20,79 mV I sc = 0,0016 mV
(0,0014791 )(8,9747) FF
= = 0,3991 (0,0016 )(20,79)
V m = 4,6427 mV I m = 0,0006623 mA
Jarak 20 cm
V = 6,19771 mV I = 0,0007 mV
oc sc (0,0006623 )(4,6427 )
FF = = 0,7088
(0,0007 )(6,19771 )
V m = 2,1497 mV I m = 0,0003747 mA
Jarak 30 cm
V oc = 3,5714 mV I sc = 0,0004 mV
(0,0003747 )(2,1497) FF = = 0,5638
(0,0004 )(3,5714 ) 2.
DSSC No. 2 dengan perendaman 1 jam dan substrat TCO homemade Jarak 10 cm
V m = 3,367 mV I m = 0,0010433 mA
V = 7,6056 mV I = 0,001374 mV
oc sc (0,0010433 )(3,367)
FF = = 0,3361
(0,001374 )(7,6056 )
Jarak 20 cm V m = 2,6931 mV I m = 0,0009161 mA V = 4,7546 mV I = 0,00121mV
oc sc (0,0009161 )(2,6931)
FF = = 0,4288 (0,00121 )(4,7546 )
V m = 2,2647 mV I m = 0,0006859 mA
Jarak 30 cm
V oc = 4,1752mV I sc = 0,000884 mV
(0,0006859 )(2,2647 ) FF = = 0,4208
(0,000884 )(4,1752 ) 3.
DSSC No.3 dengan perendaman 2 jam dan substrat TCO homemade Jarak 10 cm
V m = 73,4506 mV I m = 0,0125539 mA
V = 97,1462 mV I = 0,01306 mV
oc sc (0,0125539 )(73,4506 )
FF = = 0,7268
(0,01306 )(97,1462 )
V m = 49,4702 mV I m = 0,0074046 mA
Jarak 20 cm
V oc = 65,909 mV I sc = 0,007727 mV
(0,0074046 )(49,4702 ) FF = = 0,7193
(0,007727 )(65,909)
V = 27,975 mV I = 0,0042212mA
Jarak 30 cm
m m
V oc = 36,535 mV I sc = 0,0045 mV
(0,0042212 )(27,975) FF
= = 0,7183 (0,0045 )(36,535) 4.
DSSC No.4 dengan perendaman 2 jam dan substrat ITO dari Sigma-Aldrich Jarak 10 cm
V m = 81,0569 mV I m = 0,0115096 mA
V oc = 88,4 mV I sc = 0,012342 mV
(0,0115096 )(81,0569) FF = = 0,8551
(0,012342 )(88,4)
Jarak 20 cm V m = 68,0356 mV I m = 0,007277 mA V = 79,1765 mV I = 0,008642 mV
oc sc (0,007277 )(68,0356 )
FF = = 0,7236 (0,008642 )(79,1765 )
V m = 29,5485 mV I m = 0,0048561 mA
Jarak 30 cm
V oc = 42,5939 mV I sc = 0,006159 mV
(0,0048561 )(29,5485 ) FF = = 0,5470
(0,006159 )(42,5939)
b. Menghitung P dari DSSC max
= P max = Daya maksimum yang dihasilkan sel surya I m = Arus maksimum yang dihasilkan sel surya V m = Tegangan maksimum yang dihasilkan sel surya 1.
DSSC No.1 dengan perendaman ½ jam dan substrat TCO homemade Jarak 10 cm
V = 8,9747 mV I = 0,0014791 mA
m m
= (0,0014791)(8,9747) = 0,00001327 W Jarak 20 cm
V m = 4,6427 mV I m = 0,0006623 mA
= (0,0006623)(4,6427) = 0,00000307 W Jarak 30 cm
V = 2,1497 mV I = 0,0003747 mA
m m
= (0,0003747)(2,1497) = 0,00000081 W 2. DSSC No. 2 dengan perendaman 1 jam dan substrat TCO homemade
V m = 3,367 mV I m = 0,0010433 mA
Jarak 10 cm
= (0,0010433)(3,367) = 0,00000351 W Jarak 20 cm
V m = 2,6931 mV I m = 0,0009161 mA = (0,0009161)(2,6931) = 0,00000247 W
Jarak 10 cm V m = 81,0569 mV I m = 0,0115096 mA
)
2
= Intensitas radiasi cahaya yang datang (W/m
I r
P cahaya = Daya input akibat radiasi dari cahaya yang datang (W)
=
ℎ
= (0,0048561)(29,5485) = 0,00014349 W
Jarak 30 cm V m = 29,5485 mV I m = 0,0048561 mA
= (0,007277)(68,0356) = 0,00049510 W
Jarak 20 cm V m = 68,0356 mV I m = 0,007277 mA
= (0,0115096)(81,0569) = 0,00093293 W
= (0,0042212)(27,975) = 0,00011809 W 4. DSSC No.4 dengan perendaman 2 jam dan substrat ITO dari Sigma-Aldrich
Jarak 30 cm
Jarak 30 cm V m = 27,975 mV I m = 0,0042212 mA
= (0,0074046)(49,4702) = 0,00036631 W
Jarak 20 cm V m = 49,4702 mV I m = 0,0074046 mA
= (0,0125539)(73,4506) = 0,00092209 W
Jarak 10 cm V m = 73,4506 mV I m = 0,0125539 mA
DSSC No.3 dengan perendaman 2 jam dan substrat TCO homemade
= 0,0006859 mA = (0,0006859)(2,2647) = 0,00000155 W 3.
m
I
= 2,2647 mV
m
V
c. Menghitung Daya Cahaya yang Datang
2 A = Luas penampang dari area aktif sel surya (m )
Luas area aktif sel surya :
2 -4
2 DSSC No.1-2 : L = 3 cm x 1,5 cm = 4,5 cm = 4,5 x 10 m 2 -4
2 DSSC No.3 : L = 2,5 cm x 1,4 cm = 3,5 cm = 3,5 x 10 m 2 -4
2 DSSC No.4 : L = 2,6 cm x 1,7 cm = 4,42 cm = 4,42 x 10 m
Intensitas cahaya yang datang sesuai dengan variasi jarak yang digunakan :
2 Jarak 10 cm ; I = 533 W/m r
2 Jarak 20 cm ; I r = 295 W/m
2 Jarak 30 cm ; I r = 185,6 W/m
Daya cahaya input (P cahaya ) : 1.
DSSC No.1 dengan perendaman ½ jam dan substrat TCO homemade Jarak 10 cm
−4
= 533 ) = 0,23985 W
(4,5 x 10
ℎ
−4
Jarak 20 cm
= 295 ) = 0,13275 W (4,5 x 10
ℎ
−4
Jarak 30 cm
= 185,6 ) = 0,08352 W (4,5 x 10
ℎ 2.
DSSC No.2 dengan perendaman 1 jam dan substrat TCO homemade Jarak 10 cm
−4
= 533 ) = 0,23985 W (4,5 x 10
ℎ
−4
Jarak 20 cm
= 295 ) = 0,13275 W
(4,5 x 10
ℎ
−4
Jarak 30 cm
= 185,6 ) = 0,08352 W
(4,5 x 10
ℎ 3.
DSSC No.3 dengan perendaman 2 jam dan substrat TCO homemade Jarak 10 cm
−4
= 533 ) = 0,18655 W
(3,5 x 10
ℎ
Jarak 20 cm
ℎ
= 0,23985 W =
100%
η
= Efisiensi dari DSSC (%)
P max
= Daya maksimum yang dihasilkan sel surya (W)
P cahaya = Daya input dari cahaya datang (W) 1.
DSSC No.1 dengan perendaman ½ jam dan substrat TCO homemade
Jarak 10 cm
P max = 0,00001327 W P cahaya
0,00001327 0,23985
=
100% = 0,0055%
Jarak 20 cm
P max
= 0,00000307 W
P cahaya = 0,13275 W
= 0,00000307
0,13275 100% = 0,0023%
Jarak 30 cm
P max = 0,00000081 W P cahaya = 0,08352 W
ℎ
) = 0,0820352 W
= 295 (3,5 x 10
= 533 (4,42 x 10
−4
) = 0,10325 W
Jarak 30 cm
ℎ
= 185,6 (3,5 x 10
−4
) = 0,06496 W 4. DSSC No.4 dengan perendaman 2 jam dan ubstrat ITO dari Sigma-Aldrich
Jarak 10 cm
ℎ
−4
−4
) = 0,235586 W
Jarak 20 cm
ℎ
= 295 (4,42 x 10
−4
) = 0,13039 W
Jarak 30 cm
ℎ
= 185,6 (4,42 x 10
d. Menghitung Efisiensi dari DSSC
0,00000081 = 100% = 0,0010%
0,08352 2. DSSC No. 2 dengan perendaman 1 jam dan substrat TCO homemade
P = 0,00000351 W max
Jarak 10 cm
P cahaya = 0,23985 W
0,00000351 = 100% = 0,0015%
0,23985
Jarak 20 cm = 0,00000247 W
P max P cahaya = 0,13275 W
0,00000247 = 100% = 0,0019%
0,00000247 Jarak 30 cm
P max = 0,00000155 W P cahaya = 0,08352 W
0,00000155 = 100% = 0,0019%
0,08352 3. DSSC No.3 dengan perendaman 2 jam dan substrat TCO homemade
= 0,00092209 W
Jarak 10 cm
P max P = 0,18655 W cahaya
0,00092209 = 100% = 0,4943%
0,18655 Jarak 20 cm
P = 0,00036631 W max
P cahaya = 0,10325 W
0,00036631 = 100% = 0,3548%
0,10325 Jarak 30 cm
P max = 0,00011809 W P cahaya = 0,06496 W
0,00011809 = 100% = 0,1818%
0,06496 4. DSSC No.4 dengan perendaman 2 jam dan substrat ITO dari Sigma-Aldrich
P = 0,00093293 W max
Jarak 10 cm
P cahaya = 0,235586 W
0,00093293 = 100% = 0,3960%
0,235586 Jarak 20 cm
P max = 0,00049510 W P cahaya = 0,13039 W
0,00049510 = 100% = 0,3797%
0,13039 Jarak 30 cm
P max = 0,00014349 W P cahaya = 0,0820352 W
0,00014349 = 100% = 0,1749%
0,082035
9. Dokumentasi Penelitian Beberapa dokumentasi selama dilakukan penelitian.
1. Preparasi dye ekstrak daun Hemigraphis colorata
(b) (a) Gambar 1 (a) Daun Hemigraphis colorata digerus di dalam mortar (b) Bahan
yang digunakan dalam pembuatan dye ekstrak daun Hemigraphis colorata
2.Pembuatan substrat TCO handmade
Gambar kaca TCO handmade yang telah jadi dan Muffle Furnace yang
digunakan dalam proses pembuatannya
2 Gambar bahan dan peralatan yang digunakan dalam pembuatan pasta TiO
3. Preparasi Layer Oksida Semikonduktor TiO
2 (a) (b) Gambar (a) pembuatan binder pasta TiO
2 (b) pembuatan pasta TiO
2 4.
Preparasi larutan elektrolit
(a) (b) Gambar (a) peralatan dan bahan yang digunakan dalam pembuatan larutan elektrolit (b) Larutan elekrolit yang sudah jadi
5. Preparasi counter-elektroda karbon
(a) (b) Gambar (a) Persiapan membuat counter elektroda karbon (b)Hasil lapisan counter elektroda karbon pada substrat
6. Assembly DSSC (a) (b) (c) Gambar (a) Pelapisan pasta TiO 2 dengan menggunakan teknik doctor-blade (b)Layer oksida pasta TiO
2 membentuk area yang rapi (c) Perendaman layer oksida pasta TiO 2 di dalam dye ekstrak daun Hemigraphis colorata
(a) (b) (c) Gambar (a) Yamato Drying Oven untuk mengeringkan pasta TiO 2 pada substrat hingga melekat pada substrat (b) dan (c) Kedua layer oksida pasta TiO
2 dan layer counter elektroda karbon siap untuk di jadikan DSSC;
(b)menggunakan substrat TCO handmade (c)menggunakan substrat ITO dari Sigma-Aldrich 7.
Analisis Absobansi menggunakan UV-Vis Spechtrofotometer
(a) (b) Gambar (a) Penyaringan dye ekstrak daun Hemigraphis colorata untuk dilakukan diuji besar panjang gelombang dan absorbansi dari dye tersebut (b)UV Visible Spechtrophotometer UV-160A Shimadzu
8. Pengujian karaktersitik I-vs-V
(
a) (b) Gambar pengukuran karakteristik I-vs-V dari DSSC menggunakan sumber cahaya lampu pijar (a)Rangkaian dengan variabel hambatan dan jarak sumber cahaya dengan DSSC (b) Pengujian menggunakan lampu pijar 200 Watt Gambar pengukuran arus dan tegangan keluaran yang dihasilkan DSSC dengan sumber cahaya langsung dari sinar matahari