Kata Kunci : Sel Sura Organik (SSO), ITO/TiO2/klorofil-A/metal, klorofil-A
Kusumandari, Riyatun, Utari
LPPM UNS, DP2M, Penelitian, Strategi Nasional 2009
Sel surya organik (SSO) mempunyai potensi yang besar untuk terus dikembangkan sebagai sumber energi yang murah, baru dan terbarukan serta ramah lingkungan. Tetapi karena efisiensi dayanya masih rendah dan belum bisa diterima secara komersial karena kurang dari 3,5 %, maka perlu adanya kajian yang komprehensif untuk meningkatkan efisiensi sel surya organik tersebut. Obyek yang akan dikaji dalam penelitian ini adalah bahan alam yaitu klorofil-A yang telah di isolasi dari spirulina mikroalgae digunakan untuk bahan dye sensititizer sebagai aseptor elektron pada lapisan TiO2 semikonduktor tipe-n menjadi sebuah divais sel surya organik. Tujuan dari penelitian ini adalah meningkatkan efisiensi sel surya organik berbahan klorofil-A alam yang dipadukan dengan lapisan TiO2 semikonduktor. Pengontrolan lapisan klorofil-A dalam pembuatan SSO akan dibuat menggunakan metode spin coating. Pengaruh parameter-parameter penumbuhan menggunakan spin coating meliputi kelarutan, kecepatan dan waktu berputar akan diperhitungkan terhadap sifat-sifat lapisan klorofil sebagai material aktif dalam SSO. Parameter-parameter penumbuhan spin coating ini dipercaya dapat mengontrol sifat optik dan sifat elektronik dari lapisan klorofil-A. Selain karakterisasi sifat optik dan listrik dicari, struktur mikro lapisan tersebut akan juga di investigasi meliputi UV-Vis spektroskopi, Struktur SSO yang akan dibuat adalah ITO/TiO2/klorofil-A/metal. Karakterisasi arus-tegangan (I-V) keadaan gelap dan terang yang diberi variasi 10 mW/cm2 sampai 100 mW/cm2 dilakukan sebagai investigasi sensitifitas pencahayaan SSO. Spektrum absorbansi dari lapisan tipis TiO2 dan lapisan tipis klorofil-A dengan berbagai lapisan coating 1, 3, 5 dan 7. Lapisan tipis TiO2 mempunyai absorbansi yang besar pada daerah di bawah panjang gelombang 400 nm. Lapisan tipis klorofil-A dengan berbagai lapisan coating 1, 3, 5 dan 7 mempunyai puncak absorbansi yang besar pada daerah panjang gelombang 660 nm. Adapun lapisan tipis klorofil-A dengan lapisan coating 3 mempunyai puncak absorbansi yang lebih besar pada daerah panjang gelombang 660 nm. Hal ini dimungkinkan bahwa lapisan tipis tersebut mempunyai kemampuan yang cukup baik untuk dapat diaplikasikan pada sel surya. Kemampuan efek fotovoltaik berbagai devais SSO dengan variasi pelapisan klorofil-A. Diperoleh bahwa devais SSO pada kondisi terang dengan intensitas radiasi 1000 W/m2 yang mempunyai kerapatan arus pada short circuit dan tegangan open circuit yang paling besar adalah devais SSO yang memiliki pelapisan 3 klorofil-A, yaitu sebesar Jsc is 4.34 μA/cm2 dan Voc is 522 mV.