dssc - Digilib ITS

Surabaya
27 Januari 2012
STUDI AWAL FABRIKASI DYE SENSITIZED SOLAR
CELL (DSSC) DENGAN EKSTRAKSI DAUN BAYAM
SEBAGAI DYE SENSITIZER DENGAN VARIASI JARAK
SUMBER CAHAYA PADA DSSC
Perumusan
Masalah
B
Latar Belakang
C
A
Batasan
Masalah
Pendahuluan
Manfaat
Penelitian
E
D
Tujuan
Penelitian
Kebutuhan
Energi
Potensi
Indonesia
terletak pada
garis khatulistiwa
Pengembanagn
Solar Cell
DSSC merupakan
kandidat
potensial sel
surya
3
Bagaimana cara membuat Dye Sensitized Solar Cell
(DSSC) dengan TiO2 sebagai bahan semikonduktor
dan ekstraksi daun bayam sebagai dye sensitizer
yang dapat mengkonversi energi cahaya menjadi
listrik
Bagimana mengukur arus dan
tegangan terhadap wakttu dan uji
karakteristik uv-vis ekstram daun
bayam
Bagaimana mengetahui pengaruh
intensitas terhadap prototipe DSSC
4
Pembuatan DSSC
menggunakan ekstraksi
daun bayam sebagai dye
sensitizer
TiO2 dilapiskan pada kaca
dengan metode doctor
blade
TiO2 yang digunakan
adalah berukuran mikro
dengan fase 98,5%
anatase dan 1,5% rutile
Karakterisasi optik
meliputi arus teganngan
terhadap waktu dengan
menggunakan, dan
absorbsi dye.
Sumber cahaya yang
digunakan adalah dari
matahari pada pukul
08.30; 12.35 dan 14.50,
serta lampu halogen.
Membandingkan hasil
konversi energi cahaya
menjadi energi listrik dengan
variasi ketinggian cahaya
halogen 5cm, 25cm dan
35cm.
5
Studi awal membuat lapisan
sandwich DSSC dengan TiO2
sebagai bahan semikonduktor
dan ekstraksi daun bayam
sebagai dye sensitizer dan
dapat mengkonversi energi
cahaya menjadi energi listrik.
Mengetahui
pengaruh intensitas
(jarak sumber
cahaya) pada
pengukuran arus dan
tegangan terhadap
waktu
Mengukur arus dan
tegangan terhadap
waktu terhadap lapisan
Dye Sensitized Solar Cell
(DSSC) yang
menggunakan ekstraksi
daun bayam dengan
menggunakan
multimeter
6
Memberi gagasan alternatif dalam pembuatan
solar sel dari bahan alami sebagai pengkonversi
sumber energi matahari menjadi energi listrik
yang ramah lingkungan.
7
Energi
Surya
UV-VIS
DSSC
Material
DSSC
Cara Kerja
DSSC
8
Energi Surya
• Merupakan radiasi yang diproduksi oleh
reaksi nuklir pada inti matahari. Energi
Surya yang sampai ke bumi dalam bentuk
paket-paket energi yang disebut foton.
Sel Surya
• Disebut juga sel fotovoltaik. Yaitu sebuah
perangkat yang mengkonversi secara langsung
energi cahaya menjadi energi listrik. Proses ini
disebut Efek fotovoltaik. Sel fotovoltaik
pertama kali ditemukan oleh Becquerel 1839.
9
Dye Sensitized Solar Cell (DSSC), pertama
kali ditemukan oleh Professor Michael
Gratzel pada tahun 1991
10
Elektroda Kerja (TiO2)
• Substrat : kaca Indium Tin Oxide (ITO) sebagai badan dari
sel surya dan sifat konduktifnya berfungsi sebagai tempat
mengalirnya elektron.
• TiO2 merupakan bahan semikonduktor, berfasa anatase,
bersifat inert, memiliki karakteristik optik yang baik.
• Dye : Sebagai fotosensitizer. Ekstrak dye yang digunakan
dalam DSSC berasal dari ekstraksi daun bayam.
Elektroda
Kerja
Kaca
ITO
TiO2
Dye
Elektrolit
Merupakan larutan yang memiliki sifat bisa mengalirkan listrik.
Berfungsi sebagai transfer elektron dalam sel.
I- I3I3-  I-
Elektrolit
Karbon
Elektroda
Pembanding
Elektroda
Pembanding
Kaca ITO yang dilapisi karbon sebagai katalis
11
12
I- I3I3 -  I-
Panjang
gelombang
(nm)
Warna warna
yang diserap
Warna
komplementer
(warna yang
terlihat)
400 – 435
Ungu
Hijau kekuningan
435 – 480
Biru
Kuning
480 – 490
Biru kehijauan
Jingga
490 – 500
Hijau kebiruan
Merah
500 – 560
Hijau
Ungu kemerahan
560 – 580
Hijau
kekuningan
Ungu
580 – 595
Kuning
Biru
595 – 610
Jingga
Biru kehijauan
610 – 800
Merah
Hijau kebiruan
13
Persiapan
Ekstraksi
Bunga
sepatu
Pembuatan Pasta
TiO2
Pembersihan Kaca
ITO
Pengukuran resistansi
kaca
Bunga
rosella
Daun Bayam
Pengujian UV-VIS
Deposisi dan Sintering
Lapisan TiO2
Perendaman Lapisan
TiO2
Penetesan Larutan Elektrolit
Penyusunan Sandwich
DSSC
Pengujian DSSC
Pembuatan
Elektroda Karbon
6 gr TiO2
Ekstraksi
Sintering pada suhu 2000C  dihaluskan +
asam asetat dan ethanol
dye daun bayam
SERBUK
BAYAM
Pengujian absorbsi ekstrak dye terhadap panjang
gelombang
• Larutan dye diletakkan pada cuvet
Pembersihan kaca ITO dengan
menggunakan Ultrasonic Cleaner
Pembuatan pasta TiO2
• 6 gram serbuk TiO2 + 10ml asam asetat + 10 tetes
Triton X-100
19
Deposisi Lapisan TiO2
Pembuatan elektroda karbon
• Kaca ITO diarsir dengan pensil grafit  di bakar pada
nyala api lilin sampai terbentuk lapisan karbon  dibuat
area 1.5 cm x 1.5 cm
Perendaman lapisan TiO2
Absorpsi 2 jam
35
cm
20c
m
5cm
Hubungan Absorbsi
terhadap
panjang gelombang
1
Hubungan arus dan
tegangan DSSC
terhadap waktu
3
(lampu halogen)
Hubungan arus dan
tegangan DSSC 2
terhadap waktu
(matahari)
4
Faktor
Panjang
Gelombang
Absorsansi
355.0
2.4366
364.0
2.2716
389.0
1.8959
403.0
1.9574
420.0
2.0411
26
Tegangan dan Arus dengan
matahari sebagai sumber
foton
27
Hubungan Tegangan dan Arus
terhadap waktu pada DSSC
dengan lampu Halogen sebagai
sumber foton
28
Intensitas
Serbuk
TiO2
Faktor
Elektrolit
Ketebalan
Lapisan
29
DSSC menggunakan ekstrak daun
bayam telah berhasil dibuat dan
dapat mengkonversi energi
cahaya menjadi energi listrik
Dihasilkan pengukuran
menggunakan cahaya
matahari lebih besar
daripada halogen
Intensitas
berpengaruh
terhadap hasil
tegangan dan arus
pada DSSC
30
1. Perlu dikaji lebih jauh mengenai
berbagai karakteristik komponen DSSC
2. Sebaiknya digunakan serbuk TiO2
yang berukuran nano
3. Sebaiknya dilakukan pengujian pada
saat cuaca cerah agar diperoleh hasil
yang maksimum
31