Karakterisasi Dye Organik Alam Dan Ruthenium (N719) Sebagai Fotosensitizer Dalam Dye Sensitized Solar Cells (DSSC) JURNAL 1
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Prosiding
MathematicsEKSTRAK
and SciencesPIGMEN
Forum 2014
PENGGUNAAN
KULIT
BUAH MANGGIS... ISBN 978-602-0960-00-5
31
PENGGUNAAN EKSTRAK PIGMEN KULIT BUAH MANGGIS (Garnicia mangostana L.)
SEBAGAI ZAT PEKA CAHAYA TiO2-NANO PARTIKEL DALAM DYE-SENSITIZED SOLAR
CELL (DSSC)
Hardani, Hendra, Muh. Iman Darmawan, Cari, Agus Supriyanto
Ilmu Fisika, Universitas Sebelas Maret, Surakarta
Email (contact person); danylastchild07@gmail.com
ABSTRAK
DSSC (Dye-sensitized solar cells) adalah suatu devais yang mampu mengubah energi matahari
menjadi energi listrik dengan memanfaatkan dye (pewarna) sebagai sensitizer dan material
semikonduktor sebagai elektroda kerja-nya (foto-anoda). Pada penelitian ini telah berhasil dibuat
elektroda foto-anoda berbahan titanium dioksida (TiO2) ukuran nanopartikel berbentuk film tebal
(thick film) yang dideposisikan diatas gelas transparan konduktif FTO (fourine doped-tin oxide)
dengan metode spin coating, suatu metode percepatan larutan pada substrat yang diputar. Fotoanoda TiO2 kemudian diaplikasikan sebagai elektroda kerja pada DSSC dengan dye kulit buah
manggis (Garnicia mangostana L.) sebagai sensitizer. Dari hasil pengujian menggunakan solar
simulator AM 1.5G (100 mW/cm2) didapatkan bahwa volume prekursor TiO2 mempengaruhi
unjuk kerja sel surya DSSC dan diperoleh overall conversion efficiency mencapai 0,09 % dengan
tegangan open circuit (Voc) sebesar 0,53 V, rapat arus short circuit (Jsc) sebesar 0,34 mA
dengan fill factor (FF) 2,5 x 10-6.
Kata kunci: dye-sensitized solar cell (DSSC), sensitizer, Fourine doped-tin oxide (FTO)
cahaya
dengan
transport
pembawa
muatannya [2]. DSSC memiliki beberapa
keunggulan dibandingkan dengan sel surya
komersial berbasis silikon diantaranya murah,
pembuatannya
mudah,
serta
memiliki
efisiensi tinggi walau pada intensitas cahaya
yang
kurang [3]. Komponen-komponen
didalam DSSC pada umumnya terdiri dari
elektroda kerja berupa elektroda foto-anoda
dari bahan semikonduktor (misalkan: TiO2
dan ZnO), dye sebagai sensitizer yang
menyerap cahaya matahari, pasangan redox
berupa triodide/iodide, dan counter elektroda
berbahan Platina (Pt). Sedangkan kelemahan
dari sel surya berbasis silikon tidak hanya
harganya yang mahal, juga spektrum
penyerapan
terlalu
sempit.
Diketahui
distribusi energi dari sinar matahari terdiri
sekitar 4% ultraviolet dan cahaya tampak
96%. Spektrum utama penyerapan sel surya
silikon adalah ultraviolet dan ungu. Ini
menunjukkan sel surya silikon tidak dapat
menggunakan hampir 96% energi dari
cahaya
matahari
[4].
Upaya
untuk
memperluas spektrum serapan dari daerah
ultraviolet hingga wilayah cahaya tampak
sekarang
diaplikasikan
sebagai
Dye
Sensitized Solar Cell [5], dimana pewarna
dapat membantu DSSC untuk memperluas
spektrum penyerapan [6].
1. PENDAHULUAN
Energi merupakan kebutuhan yang sangat
penting dalam memenuhi segala bentuk
kebutuhan
hidup
di
dunia,
sehingga
kebutuhan energi di dunia semakin hari
semakin
meningkat.
Oleh
sebab
itu,
pencarian sumber energi alternatif yang
dapat diperbaharui (renewable), murah dan
ramah lingkungan menjadi tuntutan yang
tidak dapat ditunda lebih lama lagi saat ini
sehubungan dengan menyusutnya cadangan
bahan bakar fosil secara siginifikan dalam
beberapa tahun belakangan ini, serta efek
rumah kaca dan pemanasan global yang
ditimbulkan selama proses pengunaannya.
Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral
(ESDM) Republik Indonesia memperkirakan
cadangan minyak bumi di tanah air hanya
mencukupi untuk 18 tahun ke depan,
sementara gas bumi dan batubara masingmasing hingga 61 dan 147 tahun ke depan
[1]. Salah satu energi alternatif yang
mempunyai potensi sangat besar namun
belum dimanfaatkan secara maksimal adalah
sel surya (photovoltaic/solar cell) yang
mampu mengkonversi sinar matahari secara
langsung menjadi energi listrik. DSSC
berbeda dengan sel surya komersial berbasis
silikon, dimana pada sel surya DSSC ini
terjadi pemisahan antara fungsi penyerapan
31
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
32
[FISIKA]
Kesulitan teknis pengembangan DSSC untuk
memperpanjang masa pakai DSSC dan
meningkatkan penyerapan kuantitas cahaya
matahari, karena pewarna organik dengan
mudah akan busuk. Semua pertanyaan untuk
dye adalah sangat menarik dan layak untuk
dipelajari [7]. Penelitian menyajikan beberapa
data eksperimen dari berbagai bahan alam
yang
dapat
digunakan
sebagai
bahan
sensitizer. Analisis bahan dilakukan pada sifat
optik dan listrik bahan organik dari ekstrak
wortel
(daucus
carota),
buah
melinjo
(Genetum genemon) dan kulit buah manggis
(Garnicia mangostana). Hasil ekstrak dari
bahan alam yang digunakan dalam penelitian
menunjukkan absorbansi kisaran 320-450
nm. Metode yang umum digunakan untuk
membuat thick film TiO2 adalah dengan
melapiskan pasta nanopartikel TiO2 di atas
gelas transparan konduktif (gelas FTO)
menggunakan metode doctor blade / Slip
Casting.
Namun
metode
ini
memiliki
kelemahan, sulit mendapatkan film dengan
ketebalan yang konsisten. Pada penelitian ini
menggunakan metode spin coating, dengan
metode ini terbukti menghasilkan film dengan
ketebalan
terkontrol
dan
memiliki
homogenitas tinggi serta proses yang simpel
[8].
Ketebalan
film
yang
terkontrol
memungkinkan untuk mendapatkan film
dengan pengulangan yang konsisten. Untuk
mendapatkan DSSC dengan effisiensi tinggi
ketebalan film pada elektroda foto-anoda TiO2
yang optimum karena ketebalan film ini
mempengaruhi proses penyerapan cahaya
(ligh absorption) [9].
Setelah penyaringan simpan larutan dalam
wadah tertutup dan terlindung dari sinar
matahari.
2.2 Analisis Penyerapan
Kandungan tiap-tiap bahan hasil ekstraksi
dianalisa menggunakan Spectrofotometer UV
Visible
shimadzhu
1601
PC
untuk
menentukan sifat absorbansi bahan. Rentang
panjang gelombang analisis penyerapan
spektrum di cahaya tampak 300 – 800 nm.
dari hasil pengukuran sifat absorbansi
kemudian diketahui jenis kandungan dye dari
bahan alam.
2.3 Konduktivitas bahan
Pengukuran
konduktivitas
menggunakan
Elkahfi
100/IV-Meter
dilakukan
dalam
keadaan gelap dengan menutup semua
bagian wadah menggunakan aluminium foil
dan di bawah penyinaran menggunakan
sumber cahaya lampu halogen 100 mW/cm2
dan energi intensitas 680.3 W/m2. Lampu
halogen digunakan karena memiliki spektrum
penuh yang mirip cahaya tampak dengan
sinar matahari. Dari hasil pengukuran I-V
kemudian
ditentukan
konduktivitas
(σ)
bahan. Untuk menentukan konduktivitas
larutan
organik
dapat
menggunakan
persamaan:
!"
�=
(1)
�=
!
!
!
=
!
!"
(2)
Dimana σ adalah konduktivitas (ohm-1.m-1),
R adalah resistansi (Ohm), l adalah jarak
antara dua elektroda (m) dan A adalah
penampang permukaan daerah elektroda
(m2).
2. EKSPERIMEN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
pengaruh dari ekstrak kulit buah manggis
(Garnicia
mangostana
L.)
terhadap
peningkatan effisiensi sel surya berbasis
DSSC dan mengetahui karakterisasi sifat
listrik dari ekstrak kulit buah manggis
(Garnicia mangostana L.). Ekstraksi diuraikan
pada sub bagian berikut.
2.1 Ekstraksi Pewarna Alami
Bahan-bahan
yang
hendak
diekstraksi
dibersihkan dengan air, kemudian sebanyak
25 gram masing-masing bahan dihaluskan
dengan mortal dan setelah halus tiap bahan
dicampur 50 ml etanol diaduk selama 30
menit 200 rpm menggunakan vortex stirrer
pada suhu kamar. Setelah diaduk kemudian
didiamkan selama 24 jam dan disaring
menggunakan kertas saring Whatman no. 42.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian menggunakan bahan alam seperti
wortel, buah melinjo kulit merah dan kulit
buah manggis diekstrak menggunakan etanol
dengan perbandingan tetap 1 gram bahan
alam 2 ml pelarut. Kemudian diuji absorbansi
menggunakan Spectrofotometer UV Visible
shimadzhu 1601 PC dan pengukuran ArusTegangan menggunakan I-V meter/elkahfi
100 dari I-V untuk mengetahui nilai
konduktivitas elektrolit.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGGUNAAN EKSTRAK PIGMEN KULIT BUAH MANGGIS...
bahan alam dan volume pelarut dijaga
tetap.
Hasil
penelitian
menunjukkan
bahwa pewarna diekstrak dari bahan alam
tersebut memiliki spektrum penyerapan di
panjang gelombang antara 320 – 580 nm.
2. Pengukuran I-V Meter/Elkahfi digunakan
sumber tegangan sama sebesar 9 volt
menghasilkan arus listrik dari larutan
elektrolit lebih besar. Arus dalam keadaan
gelap memberikan 3.21 x 10-5 mA,
sedangkan
pada
keadaan
terang
memberikan 3.46 x 10-5 mA.
3. Hasil pengukuran absorbansi mulai yang
terbesar sampai terkecil yaitu berturutturut dari ekstrak wortel, kulit melinjo
warna merah dan kulit buah manggis. Hal
ini menjadikan bahan organik perlu untuk
di selidiki sebagai bahan sensitizer DSSC.
4. Efisiensi yang tertinggi dihasilkan oleh
ekstrak kulit manggis sebesar 0,09%,
sedangkan ekstrak wortel 0,05% dan
ekstrak kulit melinjo 0,03% .
A melinjo
A wortel
A manggis
Absorbansi
A
0.7
0.6
Absorbansi
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
33
V
Panjang Gelombang
Gbr 1. Absorbansi berbagai ekstrak bahan
alam melinjo, wortel, dan manggis
menggunakan Spectrofotometer UV Visible
shimadzhu 1601 PC.
Gbr 1 menunjukkan bahwa perbandingan
tetap antara berbagai bahan alam dan pelarut
menghasilkan absorbansi yang berbeda. Gbr
1.1 juga menunjukkan spektrum pewarna
diekstrak dari berbagai bahan alam memiliki
spektrum penyerapan yang berkisar 320 –
580 nm, sedangkan untuk nilai konduktivitas
dari elektrolit dapat di lihat pada Gbr di
bawah ini.
UCAPAN TERIMAKASIH
Peneliti mengucapkan terimakasih kepada
pengelola Laboratorium MIPA UNS Surakarta
dan dukungan dari LPPM hibah pasca UNS
Surakarta dengan No. 301A/ UN27/ PN/
2014.
Konduktivitas
-2
0
2
V terang
4
6
8
DAFTAR PUSTAKA
10
0.0025
Terang
[1] Teguh Priyambodo, Pembangkit Listrik
Tenaga
Surya:
Memecah
Kebuntuan
Kebutuhan Energi Nasional dan Dampak
Pencemaran
Lingkungan,
URL:
http://www.chem-istry.
org/?sect=artikel&ext=114 (Diakses 15 Juli
2014).
Gelap
0.002
I gelap
0.0015
0.001
0.0005
[2] Hagfeldt A., Didriksson B., Palmqwist
T.,Lindstrom H., Sodergren S., Rensmo H.
And Lindquist S-E, Solar Energy Mater. And
Solar Cells (1994), Verification of high
efficiencies for the Gratzel-cell. A 7% efficient
solar cell based on dye-sensitized colloidal
TiO2 films,Vol. 31, pp 481 – 488.
0
-2
0
2
4
6
8
10
-0.0005
V gelap
Gbr 2 Konduktivitas
Dari gbr 2 menunjukkan kurva I-V nilai
konduktivitas dari elektrolit pada arus terang
lebih besar dari pada arus gelap.
[3] Ma T., Akiyama M., Abe E., and Imai I,
Nano Letters (2005), High-efficiency dyesensitized solar cell based on a nitrogendoped nanostructured titania electrode, Vo. 5,
pp 2543 – 2547.
4. KESIMPULAN
[4] Lin T-W., Lin J-R., Tsai S-Y., Lee J-N., dan
Ting C-C., 2007, Absorption Spectra Analysis
of Natural Dyes for Applications in DyeSensitized Nano Solar Cells, The 31st National
Conference on Theoretical and Applied
1. Pengukuran dan analisis penyerapan
spektrum pewarna alam ekstrak dari
wortel, melinjo dan kulit manggis telah
dilakukan dengan perbandingan massa
33
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
34
[FISIKA]
ISU,
devices, Coordination Chemistry Reviews, 77
(1998) 347 – 414
[5]
Grätzel,
M.,
2006.
Photovoltaic
performance and long-term stability of dyesensitized meosocopic solar cells. Elsevier: C.
R. Chimie 9 (2006) 578–583.
[8] Purwanto A., Widiyandari H., and Jumari
A., Thin solid Film (2012), Fabrication of high
performance fluorine doped–tin oxide film
using flame-assisted spray deposition, Vol.
520 pp. 2092–2095.
Mechanics, December 21-22,
Kaohsiung, Taiwan, R.O.C.
2007,
[6] Grätzel, M., 2003. Dye-sensitized solar
cells.
Journal
of
Photochemistry
and
Photobiology C: Photochemistry Reviews 4
(2003) 145–153
[7] Kalyanasundaram K., Gra¨tzel M., 1998,
Applications of functionalized transition metal
complexes in photonic and optoelectronic
1850.
[9] Agarwala S., Kevin M., Wong A.S.W., Peh
C.K.N., Thavasi V., and Ho G. W., ACS
Applied Materials & Interfaces (2010),
Mesophase ordering of TiO2 film with high
surface area and strong lihgt harvesting for
dye-sensitized solar cell, Vol. 2, pp 1844 –
commit to user
digilib.uns.ac.id
Prosiding
MathematicsEKSTRAK
and SciencesPIGMEN
Forum 2014
PENGGUNAAN
KULIT
BUAH MANGGIS... ISBN 978-602-0960-00-5
31
PENGGUNAAN EKSTRAK PIGMEN KULIT BUAH MANGGIS (Garnicia mangostana L.)
SEBAGAI ZAT PEKA CAHAYA TiO2-NANO PARTIKEL DALAM DYE-SENSITIZED SOLAR
CELL (DSSC)
Hardani, Hendra, Muh. Iman Darmawan, Cari, Agus Supriyanto
Ilmu Fisika, Universitas Sebelas Maret, Surakarta
Email (contact person); danylastchild07@gmail.com
ABSTRAK
DSSC (Dye-sensitized solar cells) adalah suatu devais yang mampu mengubah energi matahari
menjadi energi listrik dengan memanfaatkan dye (pewarna) sebagai sensitizer dan material
semikonduktor sebagai elektroda kerja-nya (foto-anoda). Pada penelitian ini telah berhasil dibuat
elektroda foto-anoda berbahan titanium dioksida (TiO2) ukuran nanopartikel berbentuk film tebal
(thick film) yang dideposisikan diatas gelas transparan konduktif FTO (fourine doped-tin oxide)
dengan metode spin coating, suatu metode percepatan larutan pada substrat yang diputar. Fotoanoda TiO2 kemudian diaplikasikan sebagai elektroda kerja pada DSSC dengan dye kulit buah
manggis (Garnicia mangostana L.) sebagai sensitizer. Dari hasil pengujian menggunakan solar
simulator AM 1.5G (100 mW/cm2) didapatkan bahwa volume prekursor TiO2 mempengaruhi
unjuk kerja sel surya DSSC dan diperoleh overall conversion efficiency mencapai 0,09 % dengan
tegangan open circuit (Voc) sebesar 0,53 V, rapat arus short circuit (Jsc) sebesar 0,34 mA
dengan fill factor (FF) 2,5 x 10-6.
Kata kunci: dye-sensitized solar cell (DSSC), sensitizer, Fourine doped-tin oxide (FTO)
cahaya
dengan
transport
pembawa
muatannya [2]. DSSC memiliki beberapa
keunggulan dibandingkan dengan sel surya
komersial berbasis silikon diantaranya murah,
pembuatannya
mudah,
serta
memiliki
efisiensi tinggi walau pada intensitas cahaya
yang
kurang [3]. Komponen-komponen
didalam DSSC pada umumnya terdiri dari
elektroda kerja berupa elektroda foto-anoda
dari bahan semikonduktor (misalkan: TiO2
dan ZnO), dye sebagai sensitizer yang
menyerap cahaya matahari, pasangan redox
berupa triodide/iodide, dan counter elektroda
berbahan Platina (Pt). Sedangkan kelemahan
dari sel surya berbasis silikon tidak hanya
harganya yang mahal, juga spektrum
penyerapan
terlalu
sempit.
Diketahui
distribusi energi dari sinar matahari terdiri
sekitar 4% ultraviolet dan cahaya tampak
96%. Spektrum utama penyerapan sel surya
silikon adalah ultraviolet dan ungu. Ini
menunjukkan sel surya silikon tidak dapat
menggunakan hampir 96% energi dari
cahaya
matahari
[4].
Upaya
untuk
memperluas spektrum serapan dari daerah
ultraviolet hingga wilayah cahaya tampak
sekarang
diaplikasikan
sebagai
Dye
Sensitized Solar Cell [5], dimana pewarna
dapat membantu DSSC untuk memperluas
spektrum penyerapan [6].
1. PENDAHULUAN
Energi merupakan kebutuhan yang sangat
penting dalam memenuhi segala bentuk
kebutuhan
hidup
di
dunia,
sehingga
kebutuhan energi di dunia semakin hari
semakin
meningkat.
Oleh
sebab
itu,
pencarian sumber energi alternatif yang
dapat diperbaharui (renewable), murah dan
ramah lingkungan menjadi tuntutan yang
tidak dapat ditunda lebih lama lagi saat ini
sehubungan dengan menyusutnya cadangan
bahan bakar fosil secara siginifikan dalam
beberapa tahun belakangan ini, serta efek
rumah kaca dan pemanasan global yang
ditimbulkan selama proses pengunaannya.
Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral
(ESDM) Republik Indonesia memperkirakan
cadangan minyak bumi di tanah air hanya
mencukupi untuk 18 tahun ke depan,
sementara gas bumi dan batubara masingmasing hingga 61 dan 147 tahun ke depan
[1]. Salah satu energi alternatif yang
mempunyai potensi sangat besar namun
belum dimanfaatkan secara maksimal adalah
sel surya (photovoltaic/solar cell) yang
mampu mengkonversi sinar matahari secara
langsung menjadi energi listrik. DSSC
berbeda dengan sel surya komersial berbasis
silikon, dimana pada sel surya DSSC ini
terjadi pemisahan antara fungsi penyerapan
31
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
32
[FISIKA]
Kesulitan teknis pengembangan DSSC untuk
memperpanjang masa pakai DSSC dan
meningkatkan penyerapan kuantitas cahaya
matahari, karena pewarna organik dengan
mudah akan busuk. Semua pertanyaan untuk
dye adalah sangat menarik dan layak untuk
dipelajari [7]. Penelitian menyajikan beberapa
data eksperimen dari berbagai bahan alam
yang
dapat
digunakan
sebagai
bahan
sensitizer. Analisis bahan dilakukan pada sifat
optik dan listrik bahan organik dari ekstrak
wortel
(daucus
carota),
buah
melinjo
(Genetum genemon) dan kulit buah manggis
(Garnicia mangostana). Hasil ekstrak dari
bahan alam yang digunakan dalam penelitian
menunjukkan absorbansi kisaran 320-450
nm. Metode yang umum digunakan untuk
membuat thick film TiO2 adalah dengan
melapiskan pasta nanopartikel TiO2 di atas
gelas transparan konduktif (gelas FTO)
menggunakan metode doctor blade / Slip
Casting.
Namun
metode
ini
memiliki
kelemahan, sulit mendapatkan film dengan
ketebalan yang konsisten. Pada penelitian ini
menggunakan metode spin coating, dengan
metode ini terbukti menghasilkan film dengan
ketebalan
terkontrol
dan
memiliki
homogenitas tinggi serta proses yang simpel
[8].
Ketebalan
film
yang
terkontrol
memungkinkan untuk mendapatkan film
dengan pengulangan yang konsisten. Untuk
mendapatkan DSSC dengan effisiensi tinggi
ketebalan film pada elektroda foto-anoda TiO2
yang optimum karena ketebalan film ini
mempengaruhi proses penyerapan cahaya
(ligh absorption) [9].
Setelah penyaringan simpan larutan dalam
wadah tertutup dan terlindung dari sinar
matahari.
2.2 Analisis Penyerapan
Kandungan tiap-tiap bahan hasil ekstraksi
dianalisa menggunakan Spectrofotometer UV
Visible
shimadzhu
1601
PC
untuk
menentukan sifat absorbansi bahan. Rentang
panjang gelombang analisis penyerapan
spektrum di cahaya tampak 300 – 800 nm.
dari hasil pengukuran sifat absorbansi
kemudian diketahui jenis kandungan dye dari
bahan alam.
2.3 Konduktivitas bahan
Pengukuran
konduktivitas
menggunakan
Elkahfi
100/IV-Meter
dilakukan
dalam
keadaan gelap dengan menutup semua
bagian wadah menggunakan aluminium foil
dan di bawah penyinaran menggunakan
sumber cahaya lampu halogen 100 mW/cm2
dan energi intensitas 680.3 W/m2. Lampu
halogen digunakan karena memiliki spektrum
penuh yang mirip cahaya tampak dengan
sinar matahari. Dari hasil pengukuran I-V
kemudian
ditentukan
konduktivitas
(σ)
bahan. Untuk menentukan konduktivitas
larutan
organik
dapat
menggunakan
persamaan:
!"
�=
(1)
�=
!
!
!
=
!
!"
(2)
Dimana σ adalah konduktivitas (ohm-1.m-1),
R adalah resistansi (Ohm), l adalah jarak
antara dua elektroda (m) dan A adalah
penampang permukaan daerah elektroda
(m2).
2. EKSPERIMEN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
pengaruh dari ekstrak kulit buah manggis
(Garnicia
mangostana
L.)
terhadap
peningkatan effisiensi sel surya berbasis
DSSC dan mengetahui karakterisasi sifat
listrik dari ekstrak kulit buah manggis
(Garnicia mangostana L.). Ekstraksi diuraikan
pada sub bagian berikut.
2.1 Ekstraksi Pewarna Alami
Bahan-bahan
yang
hendak
diekstraksi
dibersihkan dengan air, kemudian sebanyak
25 gram masing-masing bahan dihaluskan
dengan mortal dan setelah halus tiap bahan
dicampur 50 ml etanol diaduk selama 30
menit 200 rpm menggunakan vortex stirrer
pada suhu kamar. Setelah diaduk kemudian
didiamkan selama 24 jam dan disaring
menggunakan kertas saring Whatman no. 42.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian menggunakan bahan alam seperti
wortel, buah melinjo kulit merah dan kulit
buah manggis diekstrak menggunakan etanol
dengan perbandingan tetap 1 gram bahan
alam 2 ml pelarut. Kemudian diuji absorbansi
menggunakan Spectrofotometer UV Visible
shimadzhu 1601 PC dan pengukuran ArusTegangan menggunakan I-V meter/elkahfi
100 dari I-V untuk mengetahui nilai
konduktivitas elektrolit.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGGUNAAN EKSTRAK PIGMEN KULIT BUAH MANGGIS...
bahan alam dan volume pelarut dijaga
tetap.
Hasil
penelitian
menunjukkan
bahwa pewarna diekstrak dari bahan alam
tersebut memiliki spektrum penyerapan di
panjang gelombang antara 320 – 580 nm.
2. Pengukuran I-V Meter/Elkahfi digunakan
sumber tegangan sama sebesar 9 volt
menghasilkan arus listrik dari larutan
elektrolit lebih besar. Arus dalam keadaan
gelap memberikan 3.21 x 10-5 mA,
sedangkan
pada
keadaan
terang
memberikan 3.46 x 10-5 mA.
3. Hasil pengukuran absorbansi mulai yang
terbesar sampai terkecil yaitu berturutturut dari ekstrak wortel, kulit melinjo
warna merah dan kulit buah manggis. Hal
ini menjadikan bahan organik perlu untuk
di selidiki sebagai bahan sensitizer DSSC.
4. Efisiensi yang tertinggi dihasilkan oleh
ekstrak kulit manggis sebesar 0,09%,
sedangkan ekstrak wortel 0,05% dan
ekstrak kulit melinjo 0,03% .
A melinjo
A wortel
A manggis
Absorbansi
A
0.7
0.6
Absorbansi
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
33
V
Panjang Gelombang
Gbr 1. Absorbansi berbagai ekstrak bahan
alam melinjo, wortel, dan manggis
menggunakan Spectrofotometer UV Visible
shimadzhu 1601 PC.
Gbr 1 menunjukkan bahwa perbandingan
tetap antara berbagai bahan alam dan pelarut
menghasilkan absorbansi yang berbeda. Gbr
1.1 juga menunjukkan spektrum pewarna
diekstrak dari berbagai bahan alam memiliki
spektrum penyerapan yang berkisar 320 –
580 nm, sedangkan untuk nilai konduktivitas
dari elektrolit dapat di lihat pada Gbr di
bawah ini.
UCAPAN TERIMAKASIH
Peneliti mengucapkan terimakasih kepada
pengelola Laboratorium MIPA UNS Surakarta
dan dukungan dari LPPM hibah pasca UNS
Surakarta dengan No. 301A/ UN27/ PN/
2014.
Konduktivitas
-2
0
2
V terang
4
6
8
DAFTAR PUSTAKA
10
0.0025
Terang
[1] Teguh Priyambodo, Pembangkit Listrik
Tenaga
Surya:
Memecah
Kebuntuan
Kebutuhan Energi Nasional dan Dampak
Pencemaran
Lingkungan,
URL:
http://www.chem-istry.
org/?sect=artikel&ext=114 (Diakses 15 Juli
2014).
Gelap
0.002
I gelap
0.0015
0.001
0.0005
[2] Hagfeldt A., Didriksson B., Palmqwist
T.,Lindstrom H., Sodergren S., Rensmo H.
And Lindquist S-E, Solar Energy Mater. And
Solar Cells (1994), Verification of high
efficiencies for the Gratzel-cell. A 7% efficient
solar cell based on dye-sensitized colloidal
TiO2 films,Vol. 31, pp 481 – 488.
0
-2
0
2
4
6
8
10
-0.0005
V gelap
Gbr 2 Konduktivitas
Dari gbr 2 menunjukkan kurva I-V nilai
konduktivitas dari elektrolit pada arus terang
lebih besar dari pada arus gelap.
[3] Ma T., Akiyama M., Abe E., and Imai I,
Nano Letters (2005), High-efficiency dyesensitized solar cell based on a nitrogendoped nanostructured titania electrode, Vo. 5,
pp 2543 – 2547.
4. KESIMPULAN
[4] Lin T-W., Lin J-R., Tsai S-Y., Lee J-N., dan
Ting C-C., 2007, Absorption Spectra Analysis
of Natural Dyes for Applications in DyeSensitized Nano Solar Cells, The 31st National
Conference on Theoretical and Applied
1. Pengukuran dan analisis penyerapan
spektrum pewarna alam ekstrak dari
wortel, melinjo dan kulit manggis telah
dilakukan dengan perbandingan massa
33
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
34
[FISIKA]
ISU,
devices, Coordination Chemistry Reviews, 77
(1998) 347 – 414
[5]
Grätzel,
M.,
2006.
Photovoltaic
performance and long-term stability of dyesensitized meosocopic solar cells. Elsevier: C.
R. Chimie 9 (2006) 578–583.
[8] Purwanto A., Widiyandari H., and Jumari
A., Thin solid Film (2012), Fabrication of high
performance fluorine doped–tin oxide film
using flame-assisted spray deposition, Vol.
520 pp. 2092–2095.
Mechanics, December 21-22,
Kaohsiung, Taiwan, R.O.C.
2007,
[6] Grätzel, M., 2003. Dye-sensitized solar
cells.
Journal
of
Photochemistry
and
Photobiology C: Photochemistry Reviews 4
(2003) 145–153
[7] Kalyanasundaram K., Gra¨tzel M., 1998,
Applications of functionalized transition metal
complexes in photonic and optoelectronic
1850.
[9] Agarwala S., Kevin M., Wong A.S.W., Peh
C.K.N., Thavasi V., and Ho G. W., ACS
Applied Materials & Interfaces (2010),
Mesophase ordering of TiO2 film with high
surface area and strong lihgt harvesting for
dye-sensitized solar cell, Vol. 2, pp 1844 –
commit to user