PEMBUATAN SEL SURYA HYBRID pn

advertisement
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Energi mempunyai peranan penting
dalam pencapaian tujuan sosial, ekonomi,
dan lingkungan untuk pembangunan
berkelanjutan, serta merupakan pendukung
bagi
kegiatan
ekonomi
nasional.
Peningkatan permintaan energi akibat
pertumbuhan penduduk, menipisnya sumber
cadangan minyak dunia, serta permasalahan
emisi bahan bakar fosil memberi dorongan
setiap negara untuk segera memproduksi dan
menggunakan energi terbarukan. Energi
terbarukan adalah energi yang umumnya
berasal dari sumber daya non-fosil, dapat
diperbaharui atau bisa dikelola dengan baik,
sehingga sumber dayanya tidak akan habis
(misal: energi surya).
Hingga saat ini terdapat beberapa jenis
sel surya yang berhasil dikembangkan oleh
para peneliti untuk mendapatkan sel surya
yang memiliki efisiensi yang tinggi atau
untuk mendapatkan sel surya yang murah
dan mudah dalam pembuatannya. Tipe sel
surya polimer atau disebut juga dengan sel
surya organik dan tipe sel surya foto
elektrokimia adalah salah satu jenis sel surya
yang
murah
dan
mudah
dalam
pembuatannya. Sel surya organik dibuat dari
bahan semikonduktor organik seperti
polyphenylene vinylene dan fullerene .
Meninjau
perkembangan
konversi
energi menggunakan sel surya dengan tipe
sel surya polimer bahan organik ini,
kegunaannya pada masa yang akan datang
serta biaya pembuatannya yang relatif
murah, maka perlu diadakan penelitian lebih
lanjut dengan variasi bahan semikonduktor
organik seperti poly(3-hexylthiophene).
Sel surya hybrid merupakan variasi sel
surya yang terdiri dari gabungan bahan
organik dan bahan anorganik. Penelitian ini
menggunakan CdS (cadmium sulfide)
sebagai bahan anorganik dan poly(3hexylthiophene) sebagai bahan organik.
Perumusan Masalah
1.
2.
Apakah sel surya dengan bahan
organik termodifikasi dapat bersifat
sebagai fotovoltaik?
Bagaimana pengaruh persambungan
cadmium sulfide (CdS)/ poly(3-
hexylthiophene) -kitosan terhadap arus
dan tegangan yang dihasilkan?
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk membuat
sel surya p-n hybrid heterojunction
anorganik-organik CdS (cadmium sulfide)
dan campuran poly(3-hexylthiophene) pada
substrat gelas ITO (indium tin oxide) serta
mengkarakterisasi lapisan semikonduktor
yang terbentuk berdasarkan morfologi, sifat
optik dan kemampuan mengkonversi energi
matahari.
TINJAUAN PUSTAKA
Semikonduktor
Semikonduktor adalah bahan yang
memiliki konduktivitas listrik antara
konduktor
dan
isolator.
Resistivitas
semikonduktor berkisar antara 10-5 sampai
10-4 Ωm. Pada semikonduktor, terdapat pita
energi yang membolehkan keberadaan
elektron, yaitu pita valensi berenergi rendah
yang terisi penuh oleh elektron dan pita
konduksi berenergi lebih tinggi yang
kosong. Celah energi yang memisahkan
kedua pita tersebut yaitu pita terlarang atau
disebut juga band gap (Eg). Salah satu
karakteristik penting semikonduktor adalah
memiliki celah pita energi yang kecil yang
berkisar antara 0,2 – 2,5 eV. Celah ini
memungkinkan elektron memasuki tingkat
energi yang lebih tinggi. Perpindahan
elektron ini dapat terjadi karena pengaruh
suhu dan penyinaran1.
Ketika semikonduktor diiradiasi dengan
cahaya yang energinya lebih besar dari
energi gap semikonduktor (hv ≥ Eg),
elektron dari pita valensi lompat ke pita
konduksi. Elektron yang melompat dari pita
valensi adalah pembawa muatan positif.
Dalam keadaan murni, hanya sedikit bahan
yang dapat disebut sebagai semikonduktor.
Pembuatannya harus dicampurkan bahan
lain agar didapat bahan semikonduktor,
penambahan ini
dinamakan
doping.
Semikonduktor yang tidak dikotori oleh
bahan lain dinamakan semikonduktor
intrinsic, sedangkan yang telah dikotori oleh
bahan lain dinamakan semikonduktor
extrinsic.
1
Download