Pengaruh Jarak Elektroda terhadap Efisiensi Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) - UNS Institutional Repository

PENGARUH JARAK ELEKTRODA TERHADAP EFISIENSI

  

Disusun Oleh :

SISTHA RIDHA ALFIDHARISTI

M0213089

SKRIPSI

PENGARUH JARAK ELEKTRODA TERHADAP EFISIENSI

  Disusun Oleh : SISTHA RIDHA ALFIDHARISTI M0213089 SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains

  

PERNYATAAN

  Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual Skripsi saya yang berjudul “PENGARUH JARAK ELEKTRODA TERHADAP EFISIENSI DYE

SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)

  ” adalah hasil kerja saya dan sepengetahuan saya hingga saat ini isi Skripsi tidak berisi materi yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah dituliskan di daftar pustaka Skripsi ini dan segala bentuk bantuan telah ditulis di bagian ucapan terima kasih. Isi Skripsi ini boleh dirujuk atau difotokopi secara bebas tanpa harus memberitahu penulis.

  Surakarta, Agustus 2017 Sistha Ridha Alfidharisti

  

MOTTO

  “Sesungguhnya bersama kesulitan itu ada kemudahan” (Q.S. Al-Insyirah : 5)

  “Jangan takut bermimpi. Karena mimpi adalah tempat menanam benih harapan dan memetakan cita-cita ”

  (Monkey D. Luffy) “Jika keajaiban itu tidak berpihak kepada kita, maka kita yang akan membuat keajaiba n itu”

  (Roronoa Zoro) “You can only speculate based on the past but you won‟t really know what will happen until you do that”

  (Kuroko Tetsuya) “The words „Don‟t give up‟ don‟t mean you will definitely be able to do it, but if you give up then there will definitely be nothing”

  PERSEMBAHAN

  Karya ini saya persembahkan untuk : 1.

  Bapak, Ibu, Adik, dan keluarga besar atas semua dukungan dan doa yang telah diberikan.

  2. Keluarga besar Material Research Group.

  3. Teman-teman Entitas Mahasiswa Fisika 2013 (EMF 13)

  

Pengaruh Jarak Elektroda terhadap Efisiensi Dye Sensitized Solar Cell

(DSSC)

  SISTHA RIDHA ALFIDHARISTI Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

  Universitas Sebelas Maret

  

ABSTRAK

  Penelitian ini mengkaji pengaruh jarak elektroda terhadap effisiensi Dye

  

Sensitized Solar Cell (DSSC). Jarak elektroda pada DSSC akan mempengaruhi

  jumlah larutan elektrolit yang diberikan dan kestabilannya. Jarak antara elektroda kerja dan elektroda lawan divariasi dengan ketebalan 38 µm, 76 µm, 114 µm, dan 152 µm. Karakterisasi sifat listrik menggunakan Keithley I-V meter untuk mengetahui efisiensi DSSC. Karakterisasi I-V dilakukan selama 21 hari dengan selang 7 hari untuk mengetahui kestabilan DSSC. Hasil karakterisasi I-V menunjukkan bahwa pada hari ke-1 jarak elektroda optimum DSSC yaitu pada 76 µm dengan efisiensi 0,0231 %. Selang waktu pengukuran menunjukkan bahwa DSSC dengan jarak elektroda 38 µm hanya stabil pada hari ke-1 dengan efisiensi 0,0116 %. Jarak 76 µm stabil hingga hari ke-7 dengan efisiensi 0,0347 %. Pada jarak 114 µm dan 152 µm stabil hingga hari ke-14 dengan efisiensi 0,0117 % dan 0,0092 %. Kata kunci : DSSC, jarak elektroda, karakterisasi I-V, efisiensi, kestabilan

  

The Influence of Electrode Spacing on The Efficiency of Dye Sensitized Solar

Cell (DSSC)

  SISTHA RIDHA ALFIDHARISTI Physics Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences

  Sebelas Maret University

  

ABSTRACT

  This study reported influence of electrode spacing on the efficiency of dye sensitized solar cell (DSSC). Electrode spacing in DSSC will affect the amount of electrolyte solution provided and the stability. The spacing between the working electrode and the counter electrode was varied by five variations with the thi ckness of 38 μm, 76 μm, 114 μm, and 152 μm. The DSSC was characterized using Keithley I-V Meter to know the efficiency of DSSC. The characterization was observed for over twenty-one days with changing over seven days to know the stability of DSSC. On the first day, the characterization showed that the best DSSC efficiency was at 76 μm spacing with the efficiency of 0.0231 %. The characterization of DSSC with changing over seven days showed that 38 µm spacing was stable for one day with efficiency of 0.0116 %. The spacing of 76 µm was stable for seven days with efficiency of 0.0347 %. The spacings of 114 µm and 152 µm were stable for fourteen days with efficiency of 0.0117 % and 0.0092 %.

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat meneyelesaikan penulisan Skripsi sebagai bagian dari syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Sains. Skripsi ini memuat hasil penelitian yang telah penulis lakukan dengan judul “PENGARUH JARAK ELEKTRODA TERHADAP EFISIENSI DYE SENSITIZED SOLAR

  CELL (DSSC)”.

  Dalam penyusunan maupun penulisan Skripsi ini tidak terlepas dari peran serta dari berbagai pihak, maka dari itu penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada : 1.

  Ayah, ibu, adik-adik, dan keluarga besar yang telah memberikan doa, motivasi, dan dukungannya.

  2. Bapak Ahmad Marzuki, S.Si., Ph.D. selaku pembimbing akademik yang telah membimbing dan memberikan arahan.

  3. Bapak Dr. Fahru Nurosyid, S.Si., M.Si. selaku pembimbing pertama yang senantiasa memberikan dukungan, bimbingan, dan saran dengan penuh kesabaran dalam proses pengerjaan Skripsi ini dari awal hingga selesai.

  4. Ibu Dr. Yofentina Iriani, S.Si., M.Si. selaku pembimbing kedua yang telah memberikan dukungan dan bimbingan dalam pengerjaan Skripsi ini.

  5. Anggit, Maya, Azizah, Sofi, Mbak Dinasti, Mbak Azizah, dan Mas Salaf selaku tim riset DSSC yang telah memberikan dukungan, doa, dan Semoga Allah SWT senantiasa memberikan balasan Rahmat kepada kalian semua.

  Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Skripsi ini masih jauh dari sempurna, namun penulis berharap bahwa Skripsi ini akan memberikan manfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya di bidang DSSC.

  Surakarta, Agustus 2017 Penulis

  

PUBLIKASI

  Sebagian Skripsi saya yang berjudul “Pengaruh Jarak Elektroda Terhadap

  Efisiensi Dye Sensitized Solar Cell (DSSC)” telah dipresentasikan pada

  

International Conference Science and Applied Science (ICSAS) 2017. Surakarta

  29 Juli 2017 (Oral Presentation ) dengan judul “Influence of Electrode Spacing on

  The Efficiency of Dye-Sensitized Solar Cell ”.

  

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ......................................................................................ii HALAMAN PERSETUJUAN .........................................................................iii HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................iv PERNYATAAN .................................................................................................v MOTTO .............................................................................................................vi

PERSEMBAHAN ..............................................................................................vii

ABSTRAK .........................................................................................................viii

ABSTRACT .......................................................................................................ix KATA PENGANTAR .......................................................................................x

PUBLIKASI .......................................................................................................xii

DAFTAR ISI ......................................................................................................xiii

DAFTAR TABEL .............................................................................................xv

DAFTAR GAMBAR .........................................................................................xvi

DAFTAR SIMBOL ...........................................................................................xvii

  BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................1

  1.1 Latar Belakang Masalah ....................................................................1

  1.2. Batasan Masalah ...............................................................................2

  1.3. Rumusan Masalah ............................................................................2

  1.4. Tujuan Penelitian ..............................................................................2

  1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................2

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................3

  2.1. Sel Surya ........................................................................................3

  2.2.3.4. Larutan Elektrolit ..................................................7

  3.2.1. Alat yang Digunakan dalam Penelitian .............................11

  5.2. Saran ..............................................................................................26

  5.1. Kesimpulan ....................................................................................26

  

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................26

  4.2. Karakterisasi I-V DSSC dengan Selang Waktu Pengukuran .......20

  4.1. Karakterisasi I-V DSSC dengan Variasi Jarak Elektroda ............19

  

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..........................................................19

  3.3. Prosedur Penelitian ......................................................................12

  3.2.2. Bahan yang Digunakan dalam Penelitian ..........................12

  3.2. Alat dan Bahan ............................................................................11

  2.2.3.5. Elektroda Lawan ...................................................7

  3.1. Tempat dan Waktu Penelitian......................................................11

  

BAB III METODE PENELITIAN ..................................................................11

  2.4.1. Karakterisasi I-V ..................................................................9

  2.4. Karakterisasi DSSC .......................................................................9

  2.3.1. Metode Screen Printing .......................................................8

  2 ..................................................................8

  2.3. Metode Pelapisan TiO

  2.2.4. Prinsip Kerja DSSC ...........................................................7

  

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................27

LAMPIRAN .......................................................................................................32

  

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Parameter-parameter DSSC dengan Variasi Jarak Elektroda ......... 20Tabel 4.2. Parameter-parameter DSSC dengan Jarak Elektroda 38 µm .......... 22Tabel 4.3. Parameter-parameter DSSC dengan Jarak Elektroda 76 µm .......... 22Tabel 4.4. Parameter-parameter DSSC dengan Jarak Elektroda 114 µm ........ 23Tabel 4.5. Parameter-parameter DSSC dengan Jarak Elektroda 152 µm ........ 23

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Struktur DSSC ............................................................................. 4Gambar 2.2. Struktur molekul ruthenium complex N719 ................................ 6Gambar 2.3. Absorbansi dye ruthenium complex N719 ................................... 7Gambar 2.5. Prinsip kerja DSSC ..................................................................... 8Gambar 2.6. Metode Screen Printing .............................................................. 9Gambar 2.7. Karakteristik kurva I-V DSSC ..................................................... 9Gambar 3.1. Alur penelitian ............................................................................. 13Gambar 3.2. Ultrasonic Cleaner ...................................................................... 14Gambar 3.3 Proses pengadukan TiO

  2 menggunakan magnetic stirrer ............ 15

Gambar 3.4. Screen Printing ............................................................................ 15Gambar 3.5. Pola deposisi lapisan TiO

  2 ........................................................... 15

Gambar 3.6. Pola deposisi lapisan Platina ....................................................... 16Gambar 3.7. Pengadukan larutan elektrolit ...................................................... 17Gambar 3.8. DSSC dengan 4 variasi jarak elektroda ....................................... 17Gambar 3.9. Karakterisasi I-V dengan Keithley I-V Meter 2602A ................... 18Gambar 4.1. Kurva I-V DSSC dengan Variasi Jarak Elektroda ...................... 19Gambar 4.2. Kurva I-V DSSC dengan waktu pengukuran 1, 7, 14, dan 21 hari

  (a) jarak elektroda 38 µm ............................................................ 21 (b) jarak elektroda 76 µm ........................................................... 21 (c) jarak elektroda 114 µm .......................................................... 21 (d) jarak elektroda 152 µm ......................................................... 21

  

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Satuan A Absorbansi -

  Arus maksimum Ampere (A)

  η

  )

  2

  Luasan Meter kuadrat (m

  a

  Daya masuk Watt (W)

  P in

  Daya maksimum Watt (W)

  P max

  I max

  I Intensitas masuk

  Tegangan maksimum Volt (V)

  FF Fill Factor - V max

  Tegangan open circuit Volt (V)

  V oc

  V Tegangan Volt (V) I sc Arus short circuit Ampere (A)

  I Arus Ampere (A)

  )

  2

  Watt per meter kuadrat (W/m

  Efisiensi Persen (%)