pengaruh pemberian space (bantalan) untuk

PENGARUH PEMBERIAN SPACE (BANTALAN)
UNTUK MENDAPATKAN KESTABILAN ARUS DAN
TEGANGAN PROTOTIPE DSSC DENGAN
EKSTRAKSI KULIT BUAH MANGGIS (GARCINIA
MANGOSTANA L.) SEBAGAI DYE SENSITIZER
OLEH :
HIDAYAT RAHMAN
1108100027
DOSEN PEMBIMBING:
Drs. GONTJANG PRAJITNO, M.Si.
Latar Belakang
 Matahari merupakan sumber energi alam paling besar yang tak
akan habis.
 Indonesia semakin tipis persediaan sumber energi utana
 Indonesia berada pada wilayah garis khatulistiwa
 Energi alternatif akan dibutuhkan
 Keuntungan Sel Surya Dye lebih murah dari Sel Surya Silikon
 Dye Solar sel lebih mudah dan murah dalam fabrikasinya
 Karakteristik Dye yang baik adalah yang mampu menangkap
rentang panjang gelombang yang lebar
 Kadar antosianin menentukan kemampuan untuk menangkap
rentang panjang gelombang
 Buah manggis memiliki kadar antosianin yang tinggi
Perumusan Masalah
 Bagaimana cara membuat prototipe DSSC yang dapat
mengkonversi energi cahaya menjadi energi listrik dengan TiO2
sebagai bahan semikonduktor menggunakan hasil ekstraksi kulit
manggis (Garcinia mangostana L.) sebagai dye sensitizer.
 Bagaimana absorbansi dye kulit manggis (Garcinia mangostana L.)
pada prototipe DSSC.
 Bagaimana pengaruh dari variasi pemberian bantalan pada proses
penyusunan lapisan DSSC terhadap arus, tegangan dan rentang
waktu efektifitas yang dihasilkan oleh prototipe DSSC.
Batasan Masalah
 Pada penelitian ini digunakan dye hasil ekstraksi kulit manggis
(Garcinia mangostana L.)
 Pengujian absorbansi dye dilakukan dengan meggunakan
Spektrometer UV-Vis dan pengujian arus dan tegangan
menggunakan multimeter
 TiO2 dilapiskan pada kaca TIO dengan menggunakan metode Spin
Coating untuk meratakan pasta pada kaca ITO dalam proses
fabrikasi prototipe DSSC.
 Membandingkan hasil arus, tegangan dan rentang waktu kestabilan
terhadap variasi pemberian bantalan pada penyusunan lapisan
prototipe DSSC.
 Memperoleh grafik hubungan arus dan tegangan
Tujuan Penelitian
 Membuat prototipe DSSC yang dapat mengkonversi energi cahaya
menjadi energi listrik dengan TiO2 sebagai bahan semikonduktor
menggunakan hasil ekstraksi kulit manggis (Garcinia mangostana
L.) sebagai dye sensitizer.
 Mengetahui nilai absorbansi dye kulit manggis (Garcinia
mangostana L.) pada prototipe DSSC.
 Mengetahui pengaruh dari variasi pemberian space (bantalan) pada
penyusunan lapisan prototipe DSSC terhadap arus, tegangan dan
rentang waktu kestabilan yang dihasilkan oleh prototipe DSSC.
Manfaat Penelitian
 Pembuatan DSSC (Dye-Sensitized Solar Cell) dapat digunakan
sebagai studi awal dalam perkembangan sel surya alternatif agar
dapat dilakukan penelitian lebih lanjut sehingga menghasilkan sel
surya alternatif yang lebih baik untuk kedepannya.
 Mampu memberikan ide atau gagasan dalam pembuatan sel surya
alternatif yang baik dan dengan biaya yang terjangkau.
Energi Surya
 Energi surya merupakan sumber energi yang tak habis-habisnya
berpotensi memenuhi sebagian besar energi masa depan dengan
konsekuensi minimal yang merugikan lingkungan.
 Energi surya sampai kebumi dalam bentuk paket-paket energi yang
disebut foton.
Sel Surya
 Sel surya merupakan suatu peralatan yang dapat mengubah energi
matahari menjadi energi listrik melalui efek fotovoltaik.
 Efek fotovoltaik merupakan peristiwa terciptanya muatan dalam
bahan akibat penyerapan cahaya dari bahan.
 Perkembangan sel surya generasi ketiga dikembangkan oleh
Michael Gratzel pada tahun 1991. Sel surya yang dikembangkan
oleh Gratzel dinamakan sel surya pewarna tersensitisasi atau Dye
Sensitized Solar Cell (DSSC)
Dye Sensitized Solar Cell
 Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC), sejak pertama kali ditemukan
oleh profesor Michael Gretzel pada tahun 1991, telah menjadi salah
satu topik penelitian yang dilakukan intensif oleh peneliti di seluruh
dunia.
 DSSC bahan disebut juga terobosan pertama dalam teknologi sel
surya sejak sel surya silikon
Prinsip Kerja DSSC
Beban
1. Dye + Cahaya
Dye TiO2
Dye*
• Foton cahaya diserap dye sehingga elektron
dye memiliki energi untuk tereksitasi
2
Injeksi
D*
3
2. Dye * + TiO2
K
A
Tegangan
I
T
O
4
hv 1
Oks
Red
Mediator
5
FOTONFOTON
Dye
R
B
O
N
D/D+
5
I
T
O
e-(TiO2) + Dye+
• Dye yang terksitasi diinjeksi ke pita
konduksi TiO2 sehingga elektron dapat
berpindah pada TiO2
• Molekul dye yang ditinggalkan dalam
keadaan tereksitasi
3. Elektron mengalir ke rangkaian luar
4
• Energi yang dibawa elektron disalurkan
melewati rangkaian luar menuju elektroda
pembanding (elektroda karbon)
4. Elektron mengalir menuju elektrolit
Semikonduktor
Elektrolit
• Energi yang dibawa elektron tersebut
mengalir menuju elektrolit dengan bantuan
karbon sebagai katalis
5. 2D+ + 3I-
I3- + 2D
• Elektron pembawa energi bereaksi dengan
elektrolit menuju dye teroksidasi.
• Elektrolit menyediakan elektron pengganti
untuk molekul dye teroksidasi
Buah Manggis
 Klasifikasi ilmiah
Kerajaan : Plantae
Divisi
Kelas
Ordo
Famili
Genus
Spesies
Nama Binomial
: Mangnoliophyta
: Mangnoliopsida
: Malpighiales
: Clusiaceae
: Garcinia
: G. Mangostana
: Garcinia Mangostana L.
Buah manggis ini mengandung antioksidan. Kadar antioksidan buah manggis
diyakini sebagai kadar antioksidan tertinggi didunia.
Salah satu senyawa flavonoid yang terkandung dalam kulit buah manggis
adalah antosianin.
Garis Besar Penelitian
 Preparasi larutan dye dari ekstrak kulit buah manggis sebagai dye
sensitizer.
 Preparasi larutan elektrolit.
 Preparasi pasta TiO2 yakni bubuk TiO2 dicampur dengan asam
asetat dan triton-x.
 Prepasrasi elektroda kerja yaitu pasta TiO2 dideposisikan pada
substrat kaca ITO (Indium Tin-Oxide) dengan metode Spin-Coating.
 Preparasi elektroda pembanding yaitu lapisan karbon yang
dideposisikan pada substrat kaca ITO (Indium Tin Oxide).
 Preparasi peralatan uji karakterisasi I-V DSSC
 Penyusunan sandwich DSSC (tanpa dan dengan bantalan) dan uji
karakterisasi I-V dari DSSC yang telah dibuat.
Tahan-tahap Penelitian
 Persiapan
 Pembersihan Kaca ITO (Ultra Sonic Cleaner)
 Pembuatan Pasta TiO2
4gr TiO2 + 15ml Asam Asetat = Distirer 30 menit 10 tetes Triton X
.
. (Distirer 60 menit)
 Pembuatan Larutan Elektrolit
0,8gr Kalium Iodide + 10ml Aquades + 10 tetes Iodine = Stirer 10 menit
 Ekstraksi dye Kulit Manggis
50gr kulit + 105ml Aquades (diblender) = Disaring 2 lapis
 Karakterisasai Absorbansi Dye Kulit Manggis (Spektrofotometer HR 4000CG
UV-NIR)
 Pendeposisian TiO2
 Pemanasan lapisan TiO2 pada suhu 400oC selama 20menit
 Pembuatan Elktroda Karbon
 Preparasi Alat Uji I-V DSSC
 Penetesan Larutan Dye pada Lapisan TiO2
 Penetesan Larurtan Elektrolit
 Penyusunan Lapisan Sandwich
 Pengujian DSSC
Rangkaian Alat Uji I-V
Skema Alat
Apa itu Space (Bantalan) ??
Kemampuan Absorbansi Dye
Kulit Manggis
Kemampuan Absorbansi Dye
Buah Naga Merah
Pengukuran I-V Terhadap
Waktu Dengan Variasi Tanpa
Space (Bantalan)
Pengukuran I-V terhadap t Selama 10
Menit Awal
Pengukuran I-V terhadap t Selama 2
Jam
Pengukuran I-V Terhadap
Waktu Dengan Variasi
Pemberian Space (Bantalan)
Pengukuran I-V terhadap t Selama 10
Menit Awal
Pengukuran I-V terhadap t Selama 2
Jam
Pengukuran I-V terhadap t Selama 5
Jam
Grafik Hubungan I-V
Grafik Hubungan I-V
Kesimpulan
 Didapatkan bahwa baik arus dan tegangan dari DSSC dengan
space (bantalan) adalah lebih stabil terhadap waktu
 Didapatkan bahwa DSSC dengan space (bantalan) mampu
mendapatkan ketahanan yang lebih lama terhadap waktu
Saran
 Menggunakan nano partikel untuk penelitian selanjutnya
 Menggunakan bahan yang lebih kedap dan rapat dalam membuat
space
 Menggunakan bahan penempel kabel lain pada kaca selain dengan
penjepit buaya
Terimakasih