A. JUDUL PROGRAM Sintesis Zink Oksida Sebagai Semikonduktor Terhadap Efisiensi Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dari Ekstrak Bunga Rosela (Hibiscus sabdariffa L.)

B. LATAR BELAKANG Kebutuhan akan energi yang terus meningkat dan semakin menipisnya cadangan minyak bumi memaksa manusia untuk mencari sumber-sumber energi alternatif (Quan, 2006). Sel surya atau sel fotovolta merupakan alat yang mampu mengubah energi matahari menjadi energi listrik. Sel surya bekerja menggunakan energi matahari dengan mengkonversi secara langsung radiasi matahari menjadi listrik. Sel surya generasi terbaru yang banyak dikembangkan akhir-akhir ini adalah dyesensitized solar cell (DSSC) (Grtzel dan Durrant, 2006). DSSC ini terdiri dari tiga komponen utama, diantaranya adalah penyerap zat warna lapisan TiO2 nanokristalin pada substrat TCO, disebut dengan foto-anoda, pasangan redoks I-/I3- pada pelarut organik, dan counter electrode atau katoda (Yang, dkk., 2011). Semikonduktor adalah salah satu komponen yang penting dalam DSSC. Semikonduktor ini berperan dalam fotoeksitasi dan mengkonversi cahaya tampak menjadi energi listrik dalam DSSC yang dicapai melalui sensitisasi spektra pada semikonduktor dengan bandgap lebar. Kararteristik fisik dari semikonduktor seperti celah pita (bandgap) dan konduktivitas elektrolit yang dimiliki sangat mempengaruhi efisiensi dari sel surya (Giannouli dan Spiliopoulou, 2011). Dalam aplikasi, ZnO telah banyak digunakan sebagai semikonduktor. Hal ini dikarenakan pada ZnO memiliki mobilitas elektron yang lebih tinggi dibandingkan dengan TiO2, tepi pita konduksi ZnO memiliki level yang berdekatan dengan TiO2 dan bentuknya sangat fleksibel sehingga dapat digunakan sebagai semikonduktor (Itagaki, dkk., 2011). Selain itu, ZnO digunakan sebagai alternatif fotoelektroda

dikarenakan memiliki bandgap, afinitas elektron, dan efisiensi injeksi elektron mirip dengan TiO2. Sebagai tambahan, dalam ZnO masa hidup elektron lebih lama dan laju rekombinasinya lebih rendah dibandingkan dengan TiO2 (Choopun, dkk., 2009). Tujuan lain penggunaan ZnO sebagai elektroda kerja (anoda) dalam DSSC adalah untuk meningkatkan kemampuan dalam mentransport. Selain itu, penggunaan ZnO nanorod bertujuan untuk meningkatkan penyerapan zat warna sehingga dengan naiknya adsorpsi maka diharapkan rendemen efisiensi konversi energi dalam DSSC menjadi lebih besar (Lee, dkk., 2009). Penggunaan ZnO sebagai semikonduktor dalam elektroda kerja telah secara luas digunakan, bahkan sebelum penggunaan TiO2 sebagai semikonduktor. Seperti yang telah dilaporkan oleh Lee, dkk., (2009) dalam pembuatan ZnO nanorod dengan proses hidrotermal. Penelitian lain dilakukan oleh Dutta (2011) pendeposisian ZnO dilakukan dengan cara spray deposition (deposisi semprot). Penelitian terbaru dilaporkan oleh Lee dan Yang (2011) penumbuhan ZnO nanorod dengan metode Chemical Bath Deposition (CBD) melalui dua tahapan.

C. PERUMUSAN MASALAH Masalah kelangkaan energi yang terbaharukan semakin hari semakin meningkat. Sehingga perlu adanya sumber energi yang terbaharukan untuk mengatasi kelangkaan tersebut salah satunya adalah dengan memanfaatkan energi matahari untuk menghasilkan tenaga listrik, dengan menggunakan sel surya (DSSC) (Yong, dkk., 2006). Oleh karena itu perlu adanya metode pengembangan dalam pembuatan DSSC ini. Pengembangan metode ini dilakukan dengan cara penggunaan ZnO sebagai semikonduktor menggantikan TiO2 dengan metode sol gel untuk memperoleh efisiensi konversi energi surya yang lebih tinggi (Rosa dkk, 2007). D. TUJUAN PROGRAM

1. Sintesis ZnO dari seng asetat dengan metode sol gel

2. Pengkarakterisasian ZnO yang telah disintesis3. Menghasilkan prototype dye-sensitized solar cell (DSSC) yang dapat

mengkonversi energi surya menjadi listrik E. LUARAN YANG DIHARAPKAN Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah diperoleh ZnO hasil sintesis dengan metode sol gel yang dapat menghasilkan prototype dye-sensitized solar cell (DSSC) yang dapat mengkonversi energi surya menjadi listrik. F. KEGUNAAN PROGRAM Hasil penelitian ini diharapkan dapat dimanfaatkan sebagai pengkonversi energi surya menjadi energi listrik sehingga dapat menghemat penggunaan bahan bakar. G. TINJAUAN PUSTAKAG.1

Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC)

Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) adalah suatu alat yang mengkonversi energi matahari menjadi energi listrik dengan meniru fotosintesis pada tumbuhan, pertama kali dikembangkan oleh kelompok Grtzel dan diketahui secara luas sebagai sel surya yang murah dan mudah dalam pemasangan, dapat menggunakan zat warna alami maupun sintesis sebagai sensitizer (Saelim dkk., 2011). Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) terdiri dari tiga komponen utama, diantaranya adalah penyerap zat warna lapisan TiO2 nanokristalin pada substrat TCO, disebut dengan foto-anoda, pasangan redoks I-/I3- pada pelarut organik, dan counter electrode atau katoda (Yang dkk., 2011).G.2

Struktur Dye-Sensitized Solar Cell

Dye-sensitized solar cell terbuat dari beberapa lapisan yaitu elektroda kolektor, dye-sensitizer, larutan elektrolit, dan elektroda perlawanan yang dilapisi dengan katalis seperti terlihat pada gambar II.1

Gambar II.1 Struktur DSSC (Graetzel, 2008)

Komponen penyusun DSSC tersebut mempunyai fungsi masing-masing. Kaca konduktif berfungsi sebagai penghantar arus dari elektroda kerja ke elektroda perlawanan sehingga terjadi aliran arus. Elektroda kolektor atau elektroda kerja dalam sel tersebut terbentuk dari sebuah film semikonduktor nanokristal bercelah pita lebar contohnya TiO2 yang dilapiskan pada kaca konduktor oksida transparan. Lapisan dye (zat warna) berfungsi sebagai sensitasi yang berfungsi untuk menyerap foton dari cahaya matahari. Zat warna akan terserap secara kimia pada film semikonduktor tersebut. Pada elektroda perlawanan dilapisi oleh katalis (biasanya platinum atau karbon) untuk mempercepat reaksi fotokimia. Larutan elektrolit terdiri atas pasangan redoks iodida (I-) dan triiodida (I3-) yang berfungsi sebagai donor elektron (Brammer 2004).

G.3

Semikonduktor

Semikonduktor merupakan suatu element atau senyawa yang memiliki konduktivitas listrik diantara konduktor dan non konduktor (isolator). Kebanyakan logam memiliki konduktivitas yang cukup tinggi, senyawa seperti intan dan mika memiliki konduktivitas yang rendah. Dengan rendahnya pengotor dalam struktur kristal sangat penting untuk suatu bahan semikonduktor. Fungsi dari pengotor ini adalah sebagai donor atau akseptor elektron, dan semikonduktor ditandai dengan tipen atau tipe-p (Lewis, J. R., 2001). Pada prinsipnya, reaksi oksidasi pada permukaan semikonduktor dapat berlangsung melalui penyumbangan elektron dari substrat ke h+ (menghasilkan radikal pada substrat yang akan mengawali reaksi berantai). Apabila potensial oksidasi yang dimiliki oleh h+ pada pita valensi ini cukup besar untuk mengoksidasi air atau gugus hidroksil pada permukaan partikel maka akan dihasilkan radikal hidroksil. Radikal hidroksil adalah spesi pengoksidasi kuat pada pH = 1 memiliki potensial redoks sebesar 2,8 Volt (relatif terhadap elektroda hidrogen Nernst) (Gunlazuardi, 2001).

G.4

Seng Oksida (ZnO)

ZnO (Zincite) merupakan zat padat berupa serbuk heksagon/amorf yang putih jika dingin, kuning jika panas, pahit dan tidak bau. Oksida amfoter ini sulit larut dalam alkohol/air, tapi larut dalam garam-garam ammonium, asam/basa dan tidak beracun. ZnO digunakan sebagai reagen, zat penetral, zat pelindung kulit, di pabrik-pabrik kosmetik dan sebagainya (Arsyad, 2001). ZnO merupakan kristal senyawa ionik terdiri atas kation-kation dan anion-anion yang tersusun secara teratur dan berulang (periodik). Pola susunan yang teratur dan berulang dari ion-ion yang terdapat dalam

suatu kristal menghasilkan kisi kristal dengan bentuk/stuktur yang tertentu. Berikut ini ada beberapa struktur dari Kristal ZnO (Effendy, 2004).

Gambar II.2 Struktur Kristal ZnO Seng oksida (ZnO) adalah salah satu senyawa semikonduktor golongan II-IV yang memiliki bandgap lebar dengan bandgap langsung sebesar 3,37 eV pada suhu kamar. Dengan energi elektron bonding sebesar 60 meV (Wang dan Gao, 2004). Selain itu, ZnO memiliki sifat yang sangat bagus misalnya adalah sifat anti oksidasi dan kestabilan kimiawi, ZnO menjadi bahan yang cukup menjanjikan dengan potensial yang tinggi untuk detektor optis, gas sensor, sel surya, dan masih banyak lagi (Liang dkk, 2001).G.5

Kaca TCO dari Liquid Crystal Display (LCD)

Kaca TCO akhir-akhir ini sangat diperlukan dalam peralatan elektronik dan optik. Terutama untuk LCD dan layar plasma yang telah dikembangkan dalam satu dekade ini, meghubungkan ke produksi kaca TCO dengan kualitas yang tinggi dan masuk akal (Okuya dkk, 2007). Oksida konduktif transparan atau transparent conductive oxide (TCO) adalah semikonduktor yang memiliki lebar celah pita energi antara 2,54,5 eV (Dengyuan, 2005). Karakteristik yang menonjol dari material oksida konduktif transparan adalah resistivitas listrik yang rendah dan transparansi yang tinggi pada panjang gelombang visibel. Aplikasi oksida konduktif transparan telah berkembang sangat cepat. Material ini telah digunakan untuk pembuatan piranti optoelektronik seperti: TV LCD ,TV Plasma, organic electroluminescence (EL)

seperti touch screen monitor pada authomatic tellermachine (ATM), ticket vending machines yang dipasang di stasiun kereta api, sistim navigasi mobil, handheld game consoles, dan mobile phones. Selain itu juga diaplikasikan untuk elektroda pada solar sel. Material TCO yang sudah banyak digunakan ialah ITO (Indium Tin Oxide). Seiring dengan popularitas TV flat panel display, monitor layar sentuh juga sel surya, kebutuhan material ITO meningkat sangat tajam, padahal unsur indium merupakan unsur tanah jarang yang sangat sedikit sekali ketersediaannya di bumi. Ketersediaan material indium tidak akan mampu memenuhi kebutuhan pasar (Sinaga, 2009).

G.6

Performansi Sel Surya

Daya listrik yang dihasilkan sel surya ketika mendapat cahaya diperoleh dari kemampuan perangkat sel surya tersebut untuk memproduksi tegangan ketika diberi beban dan arus melalui beban pada waktu yang sama. Kemampuan ini ditunjukan dalam kurva arus-tegangan (I-V), yaitu:

Gambar II.3 Karakteristik kurva I-V pada sel surya Ketika sel dalam kondisi short circuit, arus maksimum atau arus short circuit (Isc) dihasilkan, sedangkan pada kondisi open circuit tidak ada arus yang dapat mengalir sehingga tegangannya maksimum, disebut tegangan open-circuit. (VOC). Titik pada kurva I-V yang menghasilkan arus dan tegangan maksimum disebut titik daya

maksimum (MPP). Karaktersitik penting lainnya dari sel surya yaitu fill factor (FF), dengan persamaan: (1) Dengan menggunakan fill factor maka maksimum daya dari sel surya didapat dari persamaan: (2) Sehingga efisiensi sel surya yang didefinisikan sebagai daya yang dihasilkan dari sel (PMAX) dibagi dengan daya dari cahaya yang datang (PCAHAYA): (3) Nilai efisiensi ini yang menjadi ukuran global dalam menentukan kualitas performansi suatu sel surya (Wongcharee dkk., 2007). G.7 Difraksi Sinar X (XRD)

Sinar X merupakan radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang yang kecil. Kristal merupakan susunan tiga dimensi sebuah atom dengan posisi tertentu secara berulang. Akibat pengulangan tersebut dan kenyataan bahwa panjang gelombang sinar X setara dengan jarak antar atom dalam kristal, kristal dapat bertindak sebagai grating yang mampu mendifraksi sinar X yang datang. Pada tahun 1914, William Henry Bragg dan William Laurence Bragg menyederhanakan teori difraksi tiga dimensi yang dikembangkan oleh von Lauce (Clearfield dkk, 2008).

Gambar II.4 Peristiwa Difraksi X-Ray Melalui Layer (Lapisan) Pada Atom Dalam Material Kristal Hukum Bragg dinyatakan sebagai berikut : (4) Besaran n merupakan orde dari sinar X yang terdifraksi, d merupakan nilai jarak antar bidang atom yang saling berdekatan, adalah sudut yang terbentuk dari pancaran sinar X, dan adalah panjang gelombang dari sinar X (Flohr, 1997). Perhitungan komposisi masing-masing fase dari bahan TiO2, dilakukan dengan memanfaatkan parameter keluaran hasil analisis XRD dengan membandingkan antara intesitas serapan pada bahan murni dengan bahan yang dianalisis. Bahan murni yang digunakan sebagai acuan dan pengukuran IA dan IAp yang dilakukan pada kondisi sama jika koefisien adsorpsi massa dari 2 fase sama dengan persamaan; (5) dengan WA fraksi berat relatif fase (%), IA intesitas dari bahan murni, IAp adalah intesitas dari bahan sampel (Martono, 1997).

G.8

Spektroskopi Infra Merah

Spektroskopi infra merah merupakan suatu metode yang didasarkan pada penyerapan sinar infra merah (IR) oleh molekul senyawa. Karena panjang gelombang IR lebih pendek dari pada panjang gelombang sinar tampak maupun sinar ultra ungu (UV), maka energy IR tidak mampu mentransisi elektron melainkan hanya menyebabkan molekul bergetar. Metode ini berguna untuk menentukan gugus fungsional senyawa organik. Cuplikan yang dianalisis dapat berupa zat cair atau zat padat. Pola spektra berupa alur antara persen transmisi (%T) terhadap perubahan angka gelombang (Hendayana, 1994). Spektrum getaran yang dihasilkan berupa serapan. Letak serapan dalam spektrum IR dinyatakan dengan bilangan gelombang (cm-1), sedangkan intensitas serapan dinyatakan dalam transmitasi (T). Spektrofotometer IR dapat digunakan untuk mendeteksi gugus fungsional, tiap gugus fungsional memiliki daerah absorpsi tertentu yang khas. Daerah spektra yang terdiri dari vibrasi ulur ikatan tunggal dan vibrasi tekuk dari sistem molekul disebut daerah sidik jari. Daerah spektra ini disebut sidik jari karena pada daerah ini setiap molekul mempunyai spektra yang berbeda dan spesifik. Oleh sebab itu spektra serapan yang dihasilkan merupakan gabungan atau hasil dari berbagai interaksi ini dan bergantung pada struktur keseluruhan (Khopkar, 1990).G.9

Scanning Electron Microscopy (SEM)

Scanning electron microscopy (SEM) adalah metode pencitraan dengan menggunakan pancaran elektron berenergi tinggi dalam sebuah pola citra laser. Teknik SEM pada hakekatnya merupakan pemeriksaan dan analisis permukaan. Data atau tampilan yang diperoleh adalah data permukaan atau lapisan yang tebalnya sekitar 20 m dari permukaan. Cara pembentukan gambar pada SEM berbeda dengan apa yang terjadi pada mikroskop optik. Pada SEM, gambar dibuat berdasarkan deteksi elektron baru (elektron sekunder) atau elektron pantul yang muncul dari

permukaan sampel ketika permukaan sampel tersebut dipindai dengan sinar elektron. Sinyal elektron sekunder atau elektron pantul yang terdeteksi selanjutnya diperkuat sinyalnya, kemudian besar amplitudonya ditampilkan dalam gradasi gelap-terang pada layar monitor CRT (Cathode Ray Tube). Di layar CRT inilah gambar struktur obyek yang sudah diperbesar bisa dilihat. Pada proses pengoperasian, SEM tidak memerlukan sampel yang ditipiskan, sehingga bisa digunakan untuk melihat obyek dari sudut pandang 3 dimensi (Viklund, 2009). H. METODE PELAKSANAAN PROGRAM H.1 Tempat Penelitian Penelitian tentang Sintesis Seng Oksida Sebagai Semikonduktor Terhadap Efisiensi Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dari Ekstrak Bunga Rosela (Hibiscus sabdariffa L.) ini dilakukan di laboratorium Kimia Analitik Jurusan Kimia Universitas Diponegoro. Proses pengujiannya dilakukan di laboratorium Instrumentasi Kimia FMIPA Undip, Laboratorium BPIK Semarang, Laboratorium Kimia Organik dan Anorganik UGM, dan Pengembangan Penelitian Geologi Kelautan (PPGL) Bandung. H.2 H.2.1 Parameter-Parameter Eksperimen Variabel yang Dinilai

Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah arus dan tegangan yang dihasilkan dari DSSC serta efisiensi dari DSSC. H.2.2 Variabel Bebas yang Dipelajari

Parameter bebas pada penelitian adalah kaca LCD, elektrolit PEG, zat warna antosianin, dan katalis karbon.

H.3 H.3.1

Alat dan Bahan Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : multimeter digital (Krisbow), Furnace (Naberthem), Spektrofotometer UV-Vis (Shimadzu), Scanning Electron Microscopy (SEM) (JSM-35C), Difraksi Sinar-X (XRD) (Crystal Impact, Bonn, Germany), Spektrofotometer FT-IR (Shimadzu), Gelas ukur, Gelas beker, Cawan petri, Hot plate, Mortar, Neraca analitik (Ohauss), Klip kertas. H.3.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bubuk Zn(CH3COO)2. 2 H2O pro analisis (Merck), etanol pro analisis (Merck), NaOH pro analisis, Polietilen glikol (PEG 4000) pro analisis (Merck Germany), Kloroform pro analisis (Merck), Kalium Iodida (KI) (Merck), I2 (Merck), Asetil aseton pro analisis, Polyvinyl alcohol (PVA) pro analisis, Karbon dari battery, Bunga rosella, Asetonitril, Akuades, Scoth tape, Kaca LCD, Kabel.

H.4 H.4.1

Prosedur penelitian Sintesis ZnO

Sintesis dilakukan dengan menggunakan metode sol gel. Zn(CH3COO)2.2H2O dalam pelarut alkohol dengan konsentrasi 0,1875 M diaduk perlahan dengan menggunakan magnetic dan dipanaskan pada suhu 150C. Setelah larut semua, pengadukan dihentikan dan larutan yang mempunyai pH 5,5 tersebut dipanaskan

perlahan-lahan hingga suhu 200C hingga terbentuk suspensi koloid berwarna putih susu (Rosa dkk, 2007). Setelah terbentuk suspensi koloid berwarna putih susu, kemudian ditambahkan katalis NaOH dengan konsentrasi 0,02 M. Kemudian dilakukan pendiaman selama 24 jam.H.4.2

Pembuatan Zat Warna (Dye) Dari Ekstrak Rosela

Bunga rosella sebanyak 2 gram digerus dengan mortar ditambahkan metanol 20 mL. Larutan dye didiamkan selama 24 jam. Larutan kemudian disaring dengan kertas saring (Wongcharee, 2007). H.4.3 Pembuatan Elektrolit Elektrolit padat yang digunakan berbasis polimer PEG (polyethylene glycol) dengan berat molekul (BM) 4000. Sebanyak 7 gram PEG dilarutkan dengan 25 mL kloroform hingga membentuk gel, selanjutnya dimasukkan beberapa tetes larutan KI/I2 yang dibuat dengan mencampurkan 0,8 gram KI kedalam 10 mL asetonitril kemudian diaduk dan ditambahkan 0,127 gram iod (I2) ke dalam larutan tersebut. Campuran tersebut diaduk dengan pengaduk magnet sambil dipanaskan pada suhu 80oC selama satu jam hingga homogen dan membentuk gel (Maddu dkk., 2007). H.4.4 Pembuatan Elektroda Perlawanan Karbon Sebagai sumber karbon digunakan grafit dari baterai. Grafit digerus dengan menggunakan mortar sampai halus. Sebanyak 0,5 gram serbuk PVA dicampur dengan 4,5 mL akuades yang kemudian dipanaskan pada suhu 800C sampai tercampur sempurna. Kemudian di dalam campuran tersebut ditambahkan sebanyak 4,5 gram grafit karbon. Hasil campuran tersebut kemudian dilapiskan pada bagian konduktif kaca konduktif, setelah itu dipanaskan pada suhu 4500C selama 15 menit (Septina, 2007).H.4.5

Perakitan Dye-Sensitized Solar Cell (Smestad and Grtzel, 1998)

Setelah masing-masing komponen DSSC telah selesai dipreparasi, maka langkah perakitan untuk membetuk sel surya adalah sebagai berikut:

1. Pada kaca berpenghantar yang telah dipotong menjadi 2,5 x 2,5 cm

dibentuk tempat ZnO dilapiskan dengan bantuan scotch tape pada bagian kaca berpenghantar sehingga terbentuk luasan sebesar 2 x 2 cm seperti pada gambar III.1

2 cm 2,5 cm

2 cm

Gambar III.1 Skema Kaca Konduktif untuk pelapisan ZnO2. Pelapisan ZnO yang telah disintesis dengan metode doctor blade 3. Lapisan ZnO direndam dalam zat warna (dye) selama 30 menit sehingga

lapisan ZnO berwarna ungu.4. Elektroda perlawanan karbon diletakkan di atas lapisan ZnO dengan

struktur sandwich, masing-masing ujung diberi jarak sebesar 0,5 cm untuk kontak listrik. Agar struktur selnya mantap dilakukan perekatan dengan lakban dan diberi kabel.

Gambar III. 2 Rangkaian Dye Sensitized Solar Cell5. Pelapisan elektrolit gel PEG disela-sela kedua elektroda yang telah dilapisi

gel polimer PEG. Sel surya siap diuji.

H.4.6 H.4.6.1

Karakterisasi ZnO Hasil Sintesis Difraksi Sinar X (XRD)

Penentuan fase kristal lapis tipis ZnO dilakukan melalui metoda analisis difraksi sinar X dengan radiasi Cu K (1,54056 A). Difraktometer yang dihasilkan dibandingkan dengan data standar ZnO. Pengujian dilakukan di laboratorium XRD, Universitas Gadjah Mada (UGM).H.4.6.2

Scanning Electron Microscopy (SEM)

Karakterisasi morfologi dan tampang lintang lapis tipis dilakukan dengan menggunakan alat SEM JSM-35C yang terdapat di PPGL Bandung. Kondisi perbesaran morfologi permukaan 10.000x dan 40.000x serta perbesaran tampang lintang 1.000x dan 2.500x untuk sampel satu lapis tipis ZnO.H.4.6.3

Karakterisasi Serapan Inframerah ZnODye Bunga Rosella

Analisis inframerah dilakukan pada bunga rosela serta pewarnalapis tipis ZnO hasil adsorpsi pada bilangan gelombang 4000400 cm-1. Pengujian dilakukan di laboratorium kimia organik Universitas Gadjah Mada (UGM) Yogyakarta. H.4.6.4 Pengukuran Efisiensi DSSC Kinerja sel surya lapis tipis TiO2 yang tersensitisasi zat warna alami dilakukan pengukuran arus. Rangkaian pengukuran sel surya sistem sandwich dilakukan dengan potensiometer, multimeter dan lampu sebagai sumber cahaya dengan intensitas 10 mW/cm2. Pengukuran dilakukan pada DSSC dengan variasi konsentrasi katalis NaOH pada hasil sintesis ZnO, tegangan dan arus yang terbaca pada ampermeter dicatat.

Gambar III.3 Skema rangkaian listrik pengujian sel surya

I. Jadwal Penelitian Tabel Jadwal Kegiatan PKMP Kegiatan 1 1. Pencarian Literatur dan pembuatan proposal 2. Pembuatan zat warna antosianin dari bunga rosella 3. Sintesis ZnO4. Analisis XRD dan SEM hasil sintesis ZnO

2

Bulan 3 4

5

6

5. Pembuatan elektrolit dan katalis karbon6. Analisis FTIR ZnO dan dye bunga rosella

7. Perakitan DSSC 8. Pengukuran efisiensi DSSC 9. Pembuatan Laporan Akhir J. Rancangan Biaya Rekapitulasi biaya penelitian : 1. Bahan Habis Pakai 2. Peralatan Penunjang PKMP 3. Biaya Analisis 4. Biaya Perjalanan 5. Biaya pengeluaran lain-lain TOTAL JENIS PENGELUARAN Bahan Habis Pakai Seng asetat dihidrat/ Zn(CH3COO)2.2H2O Akuades Etanol p.a NaOH p.a PEG 4000 p.a Kloroform p.a KI p.a I2 p.a Asetil aseton p.a Rp 2.675.000,00 Rp 1.515.000,00 Rp 3.200.000,00 Rp Rp 500.000,00 550.000,00

Rp 8.440.000,00 ANGGARAN YANG DIUSULKAN Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp 450.000,00 50.000,00 400.000,00 175.000,00 225.000,00 150.000,00 200.000,00 150.000,00 275.000,00

PVA p.a Asetonotril p.a Isopropil alkohol p.a Karbon baterai Bunga rosella Peralatan Penunjang PKMP Peralatan gelas Botol vial Scoth tape pH kertas Alumunium foil refill @ Rp 15.000,00/gulung x 1 Tissue roll Hot plate dan magnetic Multimeter digital Mortar Klip kertas Furnace Rp 20.000,00/jam x 30 jam Biaya Analisis XRD @ Rp 200.000,00/sampel x 4 FTIR @ Rp 300.000,00/sampel x 4 SEM @ Rp 300.000,00/sampel x 4 Biaya Perjalanan Transportasi luar kota Pengeluaran Lain-Lain Pencarian jurnal dan referensi Dokumentasi Pembuatan proposal dan penggandaan Sewa Peralatan Laboratorium TOTAL K. DAFTAR PUSTAKA

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

75.000,00 200.000,00 150.000,00 100.000,00 75.000,00 250.000,00 50.000,00 25.000,00 200.000,00 20.000,00 50.000,00 150.000,00 85.000,00 75.000,00 10.000,00 600.000,00

Rp 800.000,00 Rp 1.200.000,00 Rp 1.200.000,00 Rp 500.000,00

Rp 100.000,00 Rp 100.000,00 Rp 150.000,00 Rp 200.000,00 Rp 8.440.000,00

Arsyad, M Natsir., 2001, Kamus Kimia Arti dan Penjelasan Ilmiah, Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama Brammer, T., 2004, Nanostructured Titania Dye-Sensitised Solar Cell, Study of The Effects of Variations in the TiO2 Film Thickness and Dyeing Times, Australia Research Centre for Functional Nanomaterials Division ofChemical Engineering, School of Engineering The University of Queensland, 6-9

Choopun, S., Gardchareon, A., Nilphai, S., Raksa, P., 2009, Copper oxide thin film and nanowire as a barrier in ZnO dye-sensitized solar cells, Thin Solid Films, vol. 517, 47414744 Clearfield, A., Reinbenspies, J.H., dan Bhuvanesh, N., 2008, Principle and Aplicatioon of Powder diffraction, 1st ed., Blackwell Publishing Ltd, Chichester Dengyuan, Song (2005). Zinc Oxide TCOs (Transparent Conductive Oxides) And Polycrystalline Silicon Thin-Films For Photovoltaic Applications. Tesis Doktor pada University of New South Wales Dutta, Viresh, 2011, Spray deposited ZnO nanostructured layers for dye sensitized solar, Energy Procedia, vol. 3, 58-62 Effendy, 2004, Ikatan Ionik dan Cacat-Cacat Pada Kristal Ionik, Malang: Bayumedia Publishing Flohr, M.J.K., 1997, X-Ray Powder Diffraction, United States Geological Survey, United States of America Giannouli, M. dan Spiliopoulou, F., 2011, Effects of the morphology of nanostructured ZnO films on the efficiencyof dye-sensitized solar cells, Renewable Energy, halaman 1-8 Grtzel, M., 2008, Power from the Sun The advent of mesoscopic solar cells Energy and Environment Summit McDonnel Academy, China Grtzel, M. and R. Durrant, 2006, Dye-Sensitised Mesoscopic Solar Cells, chapter 8, 503-536 Gunlazuardi, J., 2001, Fotokatalisis pada permukaan TiO2: Aspek Fundamental dan aplikasinya, Proseding Semnas Kimia Fisik, Jakarta, 1-5 Hendayana, S., 1994, Kimia Analitik Instrumen, edisi kesatu, IKIP Press, Semarang Itagaki, M., Nakano, Y., Shitanda, I., Watanabe, K., 2011, Faradaic impedance to analyze charge recombination in photoelectrode of dye-sensitized solar cell, Electrochimica Acta, vol. 56, 7975 7983 Khopkar, 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik, UI Press, Jakarta

Lee, S.F., Lee, L.Y., dan Chang, Y.P., 2009, A Nanostructural Zinc Oxide Electrode Prepared by a Hydrothermal Method for Dye-Sensitized Solar-Cell Application, Journal of Science and Engineering Technology, Vol. 5, No. 3, pp. 13-20 Lee, Y.M. dan Yang, H.W., 2011, Optimization of processing parameters on the controlled growth of ZnO nanorod arrays for the performance improvement of solid-state dye-sensitized solar cells, Journal of Solid State Chemistry, vol. 184, 615623 Lewis, J.R., 2001, Hawleys Condensed Chemical Dictionary, 14th ed., John Willey and Sons Inc., New York Liang, S., Sheng, H., Liu, Y., Hio, Z., Lu, Y., dan Shen, H., 2001, ZnO Schottky ultraviolet photodetectors, Journal of Crystal Growth, 225, 110-113 Maddu, A., Zuhri, M., dan Irmansyah., 2007, Penggunaan Ekstrak Antosianin Kol Merah Sebagai Fotosensitizer Pada Sel Surya TiO2 Nanokristal Tersensitasi Dye, Departemen Fisika, FMIPA, Institut Pertanian Bogor, Jurnal Teknologi, Vol. 11 No. 2, 78-84 Martono, H., 1997, Analisis Kristal Dalam Gelas dengan Difraktometer Sinar-X, Pusat Teknologi Pengolahan Limbah Radioaktif, BATAN Okuya, M., Ito, N., Shiozaki, K., 2007, ITO thin films prepared by a microwave heating, Thin Solid Films 515, 86568659 Quan,V.A., 2006, Degradation of the solar cell dye sensitizer N719 preliminary building of dye-sensitized solar cell, Thesis Master, Roskilde University, Denmark Rosa, E.S., Mulyanti, B., Suartini, T., 2007, Sintesis dan karakterisasi nanopartikel ZnO, Jurnal Sains Materi Indonesia, LIPI, 107-109 Saelim, Ni-on, Magaraphan, R., dan Sreethawong, T., 2011, TiO 2/modified natural clay semiconductor as a potential electrode for natural dye-sensitized solar cell, Ceramics International, 37, 659-663 Septina, 2007, Introduksi: Sumber Energi Alternatif, Laporan Penelitian Bidang Energi, Pembuatan Prototipe Solar Cell Murah dengan Bahan OrganikInorganik (DSSC), ITB, Bandung

Sinaga, P., 2009, Pengaruh temperatur annealing terhadap struktur mikro, sifat listrik dan sifat optik dari film tipis oksida konduktif transparan zno:al yang dibuat dengan teknik screen printing, Jurnal Pengajaran MIPA, Vol. 14 No. 2 Smestad, G.P., and M., Grtzel, 1998, Demonstrating Electron Transfer and Nanotechnology: A Natural Dye-Sensitized Nanocrystalline Energy Converter, Journal of Chemical Education, 75, 752-756 Viklund, A., 2009, Counting and Sizing Particles in Insulating Mineral Oils Correlating LS Series results with sieve data, J. Phys. Chem., 104,11-16 Wang, J., dan Gao, L., 2004, Synthesis of uniform rod-like, multi-pod-like ZnO whiskers and their photoluminescence properties, Journal of Crystal Growth, 262, 290-294 Wongcharee, K., Meeyoo, V., Chavade, S., 2007, Dye-sensitized solar cell using natural dyes extracted from rosella and blue pea flowers, Solar Energy Materials & Solar Cells, 91, 566571 Yang, C.C., Zhang, H.Q., Zheng, Y.R., 2011, DSSC with a novel Pt counter electrodes using pulsed electroplating techniques, Current Applied Physics, 11, S147-S153

L. LAMPIRAN L. 1 DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENELITI Nama NIM Semester Jenis kelamin Agama Alamat Asal Alamat E-mail : Sri Handayani : J2C 008 068 : VIII : Perempuan : Islam : Jalan Karanggawang Baru II RT 07 RW VI No 61 Semarang 50274 : Handayani.undip@yahoo.com

Tempat, tanggal lahir : Semarang, 26 Oktober 1990

Riwayat Pendidikan : Tingkatan Nama Sekolah TK TK PGRI 071 Semarang SD SD N Kedung Mundu 04 Semarang SMP SMP N 8 Semarang SMA SMA N 15 Semarang Universitas Universitas Diponegoro Pengalaman Organisasi : Organisasi KPU HMK Pelatihan yang pernah diikuti : Latihan Dasar Kepemimpinan (LDK) Tahun 2008 Pelatihan LKMM Pradasar Tahun 2008 Ketua Posisi Anggota Departemen Ekokesma Tahun 1995-1996 1996-2002 2002-2005 2005-2008 2008-sekarang Periode 2008-2010 2009-2010

Sri Handayani NIM. J2C 008 068