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

12

I- I

3-

I 3-

I-

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