OPTIMASI VOLUME PENGENCERAN LARUTAN DYE BUNGA

MAWAR (ROSA HYBRIDA HORT) DENGAN METANOL TERHADAP

EFISIENSI DSSC

Ahmad Salafudin

M0212008

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2017

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

OPTIMASI VOLUME PENGENCERAN LARUTAN DYE BUNGA

MAWAR (ROSA HYBRIDA HORT) DENGAN METANOL TERHADAP

EFISIENSI DSSC

Diusulkan oleh:

Ahmad Salafudin

M0212008

Telah Disetujui Oleh

Pembimbing I

Dr. Fahru Nurosyid S.Si.,M.Si

NIP. 197210132000031002

Tanggal : …………………….

Pembimbing II

Dr. Triana Kusumaningsih S.Si., M.Si

NIP. 197301241999032001

Tanggal : …………………….

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi dengan judul : Optimasi Volume Pengenceran Larutan Dye Bunga

Mawar (Rosa Hybrida Hort) Dengan Metanol

Terhadap Efisiensi DSSC

Yang ditulis oleh :

Nama : Ahmad Salafudin

NIM : M0212008

Telah diujikan didepan Dewan Penguji Ujian Skripsi pada

Hari : Selasa

Tanggal : 18 Juli 2017

Dewan Penguji :

1 Ketua Penguji

Dr. Agus Supriyanto, S.Si., M.Si

NIP. 19690826 199903 1 001

…………………….

2 Penguji II

Drs. Hery Purwanto, M.Sc

NIP. 19590518 198703 1 002

…………………….

iv

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan judul ”Optimasi

Volume Pengenceran Larutan Dye Bunga Mawar (Rosa Hybrida Hort) Dengan

Metanol Terhadap Efisiensi DSSC” merupakan penelitian saya dan sepengetahuan

saya hingga saat ini. Skripsi ini tidak mengandung materi yang telah

dipublikasikan atau ditulis orang lain atau materi yang dianjurkan untuk

mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau Perguruan

Tinggi lainnya kecuali telah dituliskan di daftar pustaka Skripsi. Segala bentuk

bantuan dari semua pihak telah ditulis di bagian ucapan terimakasih. Isi Skripsi ini

diperbolehkan sebagai acuan atau difotocopy secara bebas tanpa harus

memberitahu penulis.

Surakarta, Juli 2017

Ahmad Salafudin

v

MOTTO

“Wahai jama’ah jin dan manusia, jika kalian sanggup

menembus (melintasi) penjuru langit dan bumi, maka

tembuslah, sesungguhnya kalian tidak akan bisa menembusnya

kecuali hanya dengan kekuatan (ilmu)”

(Ar Rahman:33)

“Kepunyaan-Nya-lah kerajaan langit dan bumi, Dia

menghidupkan dan mematikan, dan Dia Maha Kuasa atas

segala sesuatu”

( Al Hadid:02)

“tarjun najata wa lam tasluk masalikaha, fa innas safinata la

tajri ‘alal yabas. Engkau mengharapkan keberhasilan

(kesuksesan), tetapi tidak mau menempuh jalan-jalan menuju

keberhasilan itu, sesungguhnya kapal laut tidak akan berlayar

di tempat yang kering (daratan)”

(mahfudhat)

vi

PERSEMBAHAN

Karya ini saya persembahkan untuk:

Allah SWT dan Rasul-Nya semoga menjadi amal jariyah bagi penulis dan

pihak-pihak yang membantu dalam menyelesaikan tugas ini.

Bapak Lilik Widodo dan Ibu Yekti Rahayu Utami yaitu kedua orang tua

saya yang dengan tulus ikhlas memberikan dukungan moril maupun

materil.

Kedua adek tercinta penulis yaitu Tsani dan Niswa semoga keberkahan

menyertai hari-hari kalian.

Harum Aris Styaningsih S.Pd terima kasih motivasinya.

Keluarga besar CFC Fisika 2012.

vii

OPTIMASI VOLUME PENGENCERAN LARUTAN DYE BUNGA

MAWAR (ROSA HYBRIDA HORT) DENGAN METANOL TERHADAP

EFISIENSI DSSC

AHMAD SALAFUDIN

Prodi Fisika , Fakultas MIPA Universitas Sebelas Maret

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian penggunaan dye ekstrak dari bunga mawar sebagai

sensitizer pada DSSC. Skripsi ini membahas volume pengenceran larutan dye

bunga mawar yang optimum terhadap efisiensi DSSC. Larutan dye dikarakterisasi

untuk mengetahui absorbansinya menggunakan spectrophotometer UV-Vis lamda

25. Sel DSSC diuji karakteristiknya menggunakan I-V keithley. Larutan dye

bunga mawar sebelum pengenceran memiliki puncak absorbansi pada rentang

panjang gelombang 450 nm – 550 nm dan setelah dilakukan pengenceran terjadi

pergeseran puncak absorbansi pada rentang panjang gelombang 500 nm – 600 nm.

Karakteristik DSSC dengan perbandingan volume pengenceran larutan dye bunga

mawar dengan metanol (50% : 50%), Pmax ( daya maksimum) 0,142 mW, FF

(fill factor) 4,93, efisiensi 0,095%. Volume dye yang diencerkan dengan metanol

pada perbandingan (50% : 50%) menunjukkan efisiensi yang paling optimum.

Kata kunci : DSSC, TiO2, dye, rosa hybrida hort, ekstrak bunga mawar

viii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahi yang dengan segala nikmatNya tersempurnakan segala

bentuk kebaikan. Puji dan syukur selalu terpanjatkan kehadirat Allah jalla wa ‘ala

yang telah memberikan nikmat dan rahmat tidak pernah terkira hitungan. Nikmat

kesempatan waktu yang telah diberikanNya, penulis dapat menyelesaikan

penulisan skripsi dengan tanpa suatu halangan. Shalawat dan salam selalu

tercurahkan kepada junjungan terkasih sayyidina Muhammad SAW beserta para

keluarga, sahabat dan keturunannya yang mulia.

Skrispi ini disusun sebagai bagian dari syarat untuk mendapatkan gelar

sarjana sains penulis dengan judul ”Optimasi Volume Pengenceran Larutan Dye

Bunga Mawar (Rosa Hybrida Hort) Dengan Metanol Terhadap Efisiensi DSSC”.

Skripsi ini terselesaikan tanpa terkecuali dengan bantuan oleh berbagai pihak yang

sudah sangat baik kepada penulis. Dengan segala kerendahan hati dan rasa

terimakasih yang mendalam secara khusus penulis sampaikan kepada:

1. Allah jalla wa ‘ala yang telah memberikan kekuatan kesempatan

waktu untuk penulis berkarya.

2. Bapak dan Ibu yang tidak pernah lelah memanjatkan doa dan

motivasi sehingga penulis menyelesaikan tugas sebagai mahasiswa

dengan baik.

3. Bapak Dr. Fahru Nurosyid, S.Si, M.Si. selaku Kepala Prodi Fisika

sekaligus sebagai Pembimbing Satu yang senantiasa memberikan

nasehat dan bimbingan penuh dengan kesungguhan dalam

penyusunan skripsi.

4. Ibu Dr. Triana Kusumaningsih, S.Si, M.Si. selaku Pembimbing Dua

yang senantiasa memberikan bimbingan arahan dan nasehat yang

penuh perhatian dalam penyusunan skripsi.

5. Ibu Prof. Soeparmi selaku Pembimbing Akademik yang senantiasa

tanpa bosan memberikan semangat untuk menyelesaikan tugas.

ix

6. Teman-teman DSSC Group Mbak Dinasti, Mbak Azizah, Mbak

Endang, Mbak Seti, Mbak Nadya, Mbak Maya, Mbak Anggit , Mbak

Sistha dan Teman-teman Material Research.

7. Pak BP, Mas David dan Mbak Hanik yang telah membantu dalam

penelitian..

8. Semua dosen pengajar Prodi Fisika FMIPA UNS.

9. Teman-teman CFC 2012 yang tidak bisa disebutkan satu per satu.

10. Keluarga Besar Pesma Tanwirul Fikr dan Keluarga Besar Ma’had Al

Ma’rifah wal Adab.

11. Teman-teman KKN Watukarung dan Hadiwarno.

Semoga Allah jalla wa ‘ala senantiasa memberikan rahmat dan

keberkahan atas bantuan yang telah diberikan. Semoga skripsi ini dapat

memberikan manfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya. Semoga

menjadi amal jariyah semua pihak yang berhubungan dengan penyelesaian tugas

ini. Amin Ya Robbal ‘Alamin.

Surakarta, Juli 2017

Ahmad Salafudin

x

PUBLIKASI

Skripsi saya dengan judul “ Optimasi Volume Pengenceran Larutan Dye

Bunga Mawar ( Rosa Hybrida Hort ) Dengan Metanol Terhadap Efisiensi DSSC”

telah dipublikasikan pada Jurnal Ilmu Fisika 2017 UNAND Lampung dengan

ISSN 1979-4657.

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................... iv

HALAMAN MOTTO ........................................................................................ v

HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................ vi

HALAMAN ABSTRAK .................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ....................................................................................... viii

HALAMAN PUBLIKASI ................................................................................. x

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiv

DAFTAR SIMBOL ............................................................................................ xv

BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................ 1

1.1. Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2. Batasan Masalah ........................................................................................ 4

1.3. Rumusan Masalah ...................................................................................... 4

1.4. Tujuan ........................................................................................................ 4

1.5. Manfaat ...................................................................................................... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 6

2.1. Bunga Mawar ............................................................................................. 6

2.2. Maserasi ..................................................................................................... 7

2.3. DSSC ........................................................................................................... 7

2.3.1. Prinsip DSSC .................................................................................... 8

2.3.2. TCO ................................................................................................... 10

2.3.3. Counter Electrode ............................................................................ 10

2.3.4. Dye .................................................................................................... 10

2.3.5. Anthocyanin ..................................................................................... 11

2.3.6. Elektrolit ........................................................................................... 12

2.3.7. TiO2 .................................................................................................. 12

xii

2.4. Spektrofotometer UV-Vis .......................................................................... 13

2.5. Efisiensi Sel Surya ..................................................................................... 14

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 16

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................... 16

3.2. Alat dan Bahan .......................................................................................... 16

3.2.1. Alat Penelitian ................................................................................. 16

3.2.2. Alat Karakterisasi ............................................................................ 17

3.2.3. Bahan Penelitian .............................................................................. 17

3.3. Prosedur Penelitian .................................................................................... 18

3.3.1. Ektraksi Bunga Mawar ................................................................. 19

3.3.2. Pembuatan Variasi Volume Larutan Dye Bunga Mawar ............. 19

3.3.3. Karakterisasi Absorbansi Dye Bunga Mawar ................................ 20

3.3.4. Preparasi Substrat FTO .................................................................. 20

3.3.5. Pembuatan Pasta TiO2 ................................................................... 20

3.3.6. Deposisi Lapisan TiO2 ................................................................... 21

3.3.7. Perendaman Lapisan TiO2 Dengan Dye ....................................... 22

3.3.8. Pembuatan Elektroda Lawan (Katoda) .......................................... 22

3.3.9. Persiapan Larutan Elektrolit .......................................................... 22

3.3.10. Pembuatan Struktur Sandwich DSSC ............................................ 23

3.3.11. Pengukuran Karakteristik I-V DSSC ............................................. 23

BAB 4 HASIL dan PEMBAHASAN ............................................................... 25

4.1 Karakterisasi UV-Vis Dye Bunga Mawar ......................................... 25

4.2 Uji Sifat Optik Variasi Volume Larutan Dye ..................................... 26

4.3 Karakterisasi Arus Dan Tegangan DSSC ........................................... 27

BAB 5 PENUTUP ............................................................................................ 31

Kesimpulan ................................................................................................ 31

Saran .......................................................................................................... 31

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 32

LAMPIRAN ....................................................................................................... 36

xiii

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR 2.1. Bunga Mawar ........................................................................... 6

GAMBAR 2.2. Struktur DSSC .......................................................................... 8

GAMBAR 2.3. Skema dan Reaksi DSSC .......................................................... 9

GAMBAR 2.4. Gugus Fungsi Anthocyanin ....................................................... 11

GAMBAR 2.5. Puncak Absorbansi Anthocyanin Dengan Uji UV-Vis Dari

Ekstrak Berbagai Buah ............................................................ 12

GAMBAR 2.5. Kurva Karakteristik Sel Surya ................................................. 15

GAMBAR 3.1. Alur Proses Penelitian ............................................................. 18

GAMBAR 3.2. Pengenceran Volume Larutan Dye .......................................... 19

GAMBAR 3.3. Pengadukan Pasta TiO2 Dengan Magnetic Stirrer .................. 21

GAMBAR 3.4. Skema Deposisi Lapisan TiO2 Dengan Spin Coating ............ 21

GAMBAR 3.5. Deposisi lapisan elektroda lawan ............................................ 22

GAMBAR 3.6. Larutan Elektrolit ..................................................................... 22

GAMBAR 3.7. Struktur Sandwich DSSC ........................................................ 23

GAMBAR 3.8. Uji I-V sel DSSC ..................................................................... 24

GAMBAR 4.1. Puncak Absorbansi Dye Bunga Mawar ................................... 26

GAMBAR 4.2. Absorbansi Dye Bunga Mawar Dengan Pengenceran Metanol

.................................................................................................. 27

GAMBAR 4.3. Grafik Karakterisasi Hubungan Arus dan Tegangan DSSC ..... 28

GAMBAR 4.4. Plot Grafik Efisiensi Terhadap Volume Dye ............................ 30

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Nilai Karakteristik DSSC .................................................................. 28

xv

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Satuan

Pmax Daya maksimal Watt (W)

Pin Daya masuk Watt (W)

Voc Tegangan open circuit Volt (V)

Isc Arus short circuit Ampere (I)

FF Fill Factor -

Vmax Tegangan maksimum Volt (V)

Imax Arus maksimum Ampere (I)

ɳ Efisiensi Persen (%)

λ Panjang gelombang Nanometer (nm)

ε Absorbtivitas Lt mol-1 .cm-1

b Tebal sampel Meter (m)

c Konsentrasi Mol lt-1

A Luas Meter2 (m2)

I Intensitas cahaya Watt/m2