Text
Sintesis dan Karakterisasi Partikel ZnO (Seng Oksida) dengan Metode Flame Spray Pyrolysis untuk Aplikasi Dye Sensitized Solar Cell
INTISARI
Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) merupakan sel surya generasi ketiga yang
memiliki banyak keuntungan seperti mudah dalam proses produksi, biaya produksi
yang relatif rendah, serta ramah lingkungan. DSSC memiliki struktur sandwhich yang
terdiri dari kaca konduktif yang dilapisi oleh lapisan semikonduktor, larutan dye
sebagai sensitizer, larutan elektrolit, dan elektorda pembalik (counter electrode).
Umumnya, DSSC menggunakan semikonduktor TiO2 tetapi pembuatan DSSC pada
penelitian ini menggunakan semikonduktor ZnO. Partikel ZnO disintesis dengan
metode flame spray pyrolysis. Zinc Nitrate Hexahydrate sebagai prekursor dilarutkan
dalam aquades dengan variasi molaritas 0,1 M, 0,3 M, dan 0,5 M. Serbuk ZnO hasil
sintesis dianalisis dengan X-ray Diffraction (XRD) untuk menentukan struktur dan
ukuran kristalit. Bentuk dan ukuran bulir partikel dianalis menggunakan Scanning
Electron Microscope (SEM). Pola XRD menunjukkan puncak-puncak difraksi yang
bersesuaian dengan data JCPDS 36-1451. Hasil tersebut menunjukkan bahwa semua
partikel ZnO yang telah disintesis berstruktur hexagonal wurtzite. Ukuran kristalit
yang dihasilkan dalam rentang 16,65 – 19,47 nm. Pada citra SEM terlihat bahawa
partikel ZnO berbentuk spherical yang belum padat atau masih berongga dengan
ukuran bulir pada ZnO 0,1 M, ZnO 0,3 M, dan ZnO 0,5 M masing-masing sebesar
0,7 μm, 0,9 μm dan 1,1 μm. Ukuran bulir semakin bertambah seiring dengan
penambahan molaritas. Penelitian ini membuat DSSC dengan 3 variasi photoanode
ZnO 0,1; ZnO 0,3 dan ZnO 0,5 dengan metode doctor blade. Pengujian kinerja DSSC
dengan menggunakan source meter Keithley 2440 saat DSSC disinari di bawah solar
simulator AM 1,5 G dengan intensitas daya (power intensity) sebesar 100 mW/cm2.
Efisiensi konversi DSSC dengan photoanode ZnO 0,1; ZnO 0,3 dan ZnO 0,5
masing-masing sebesar 2,9 10 %, 7,7 10 %, dan 7,1 10 %.
Kata Kunci : DSSC, ZnO, Flame Spray Pyrolysis
ABSTRACT
Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) is the third generation solar cell which has
advantages such as simple production process, low production cost and environment
friendly. DSSC has a sandwhich structure consists of a conducting glass coated with
semiconductors, dye as sensitizer, an electrolyte solution and counter electrode.
Generally, the DSSC used TiO2 semiconductor, but in this research is used ZnO
semiconductor. ZnO particle were synthesized by flame spray pyrolysis method. Zinc
Nitrate Hexahydrate as precursors were dissolved by aquadest with various molarity
0,1 M, 0,3 M, and 0,5 M. ZnO powder obtained were analyzed by X-ray Diffraction
to determine structure and crystallite size. The shape and grain size were analyzed by
Scanning Electron Microscope (SEM). The XRD pattern show diffraction peaks
which is agreement with data sheet of JCPDS 36-1451. The results show that all of
ZnO particle possess hexagonal wurtzite structure. Crystallite size of particle was
found in the range 16,65 – 19,47 nm. The SEM image show that spherical particle
has a hollow distributed size of ZnO 0,1 M, ZnO 0,3 M, and ZnO 0,5 M is 0,7; 0,9
and 1,1 μm, respectively. The particle size increasingly with the increases molarity.
In this research, DSSC was fabricated with 3 various photoanode (ZnO 0,1; ZnO 0,3
and ZnO 0,5) by doctor blade method. The performance of DSSC were investigated
using Kethley 2440 source meter under the AM 1,5 G solar simulator with the power
intensity 100 mW/cm2. The conversion efficiencies of the DSSC with photoanode ZnO
0,1; ZnO 0,3 and ZnO 0,5 is 2,9 10 %, 7,7 10 %, dan 7,1 10 %, respectively.
Keyword : DSSC, ZnO, Flame Spray Pyrolysis
1146D17II | 531,42 SUW s | Perpustakaan FSM Undip (Referensi) | Tersedia |
Tidak tersedia versi lain