STUDI AWAL FABRIKASI DAN KARAKTERISASI DYE SENSITIZED ...
Transcript of STUDI AWAL FABRIKASI DAN KARAKTERISASI DYE SENSITIZED ...
STUDI AWAL FABRIKASI DYE SENSITIZED SOLAR
CELL (DSSC) DENGAN EKSTRAKSI DAUN BAYAM
SEBAGAI DYE SENSITIZER DENGAN VARIASI JARAK
SUMBER CAHAYA PADA DSSC
Surabaya 27 Januari 2012
Pendahuluan
B
E
C
D
A Latar Belakang
Perumusan Masalah
Batasan Masalah
Manfaat Penelitian
Tujuan Penelitian
Kebutuhan Energi
Potensi Indonesia
terletak pada garis khatulistiwa
Pengembanagn Solar Cell
DSSC merupakan kandidat
potensial sel surya
3
4
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
5
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.
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.
Mengukur arus dan tegangan terhadap
waktu terhadap lapisan Dye Sensitized Solar Cell
(DSSC) yang menggunakan ekstraksi
daun bayam dengan menggunakan
multimeter
Mengetahui pengaruh intensitas
(jarak sumber cahaya) pada
pengukuran arus dan tegangan terhadap
waktu
6
Memberi gagasan alternatif dalam pembuatan solar sel dari bahan alami sebagai pengkonversi sumber energi matahari menjadi energi listrik
yang ramah lingkungan.
7
8
Energi
Surya
DSSC
UV-VIS
Cara Kerja
DSSC Material
DSSC
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
11
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.
Merupakan larutan yang memiliki sifat bisa mengalirkan listrik. Berfungsi sebagai transfer elektron dalam sel.
Elektrolit
Kaca ITO yang dilapisi karbon sebagai katalis
Elektroda Pembanding
I- I3
-
I3- I
-
Elektroda
Kerja
Elektrolit
Elektroda
Pembanding
Dye
TiO2
Karbon
Kaca
ITO
13
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
Persiapan
Ekstraksi Pembuatan Pasta
TiO2
Deposisi dan Sintering
Lapisan TiO2 Pengujian UV-VIS
Pembuatan
Elektroda Karbon
Penyusunan Sandwich
DSSC
Perendaman Lapisan
TiO2
Penetesan Larutan Elektrolit
Pengujian DSSC
Pengukuran resistansi
kaca Bunga
sepatu
Bunga
rosella Daun Bayam
Pembersihan Kaca
ITO
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
5cm 20cm
35cm
Hubungan arus dan tegangan DSSC
terhadap waktu (lampu halogen)
Hubungan Absorbsi terhadap
panjang gelombang
Faktor
2
1
3
4
Hubungan arus dan tegangan DSSC
terhadap waktu (matahari)
26
Panjang
Gelombang Absorsansi
355.0 2.4366
364.0 2.2716
389.0 1.8959
403.0 1.9574
420.0 2.0411
27
Tegangan dan Arus dengan matahari sebagai sumber foton
28
Hubungan Tegangan dan Arus terhadap waktu pada DSSC dengan lampu Halogen sebagai sumber foton
Faktor
Intensitas
Elektrolit
Ketebalan Lapisan
Serbuk TiO2
29
30
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
31
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