PEMBUATAN SERBUK DAN LAPISAN TIPIS ZnO TERDOPING Al BESERTA APLIKASINYA SEBAGAI FOTOANODA PADA DSSC
| Main Author: | Hanavi, Davi Putri |
|---|---|
| Format: | bachelorthesis doc-type Bachelors |
| Bahasa: | ind |
| Terbitan: |
, 2019
|
| Online Access: |
http://repository.unpad.ac.id/frontdoor/index/index/docId/12473 |
Daftar Isi:
- Partikel ZnO dibuat dalam bentuk serbuk, pasta, dan lapisan tipis yang kemudian diaplikasikan sebagai fotoanoda pada Sel Surya Tersensitasi Warna (DSSC). Alumunium diketahui dapat mereduksi ukuran partikel ZnO, dimana hal ini dapat berpengaruh terhadap sifat elektrik dan optiknya, oleh sebab itu struktur dan morfologi partikel akibat penambahan dopan turut dianalisa. Proses sintesis yang dilakukan menggunakan metode sol-gel, dengan senyawa doping yang diberikan adalah Al(NO3)3. Berdasarkan hasil karakterisasi sifat optik menggunakan spektroskopi UV-Vis, menunjukkan bahwa nilai energi gap untuk serbuk partikel ZnO, aluminun doped ZnO (AZO) 0,5wt%, 1wt% beturut-turut adalah 3,28eV, 3,27eV, dan 3,28eV. Sedangkan hasil karakterisasi sifat optik menggunakan photoluminescence menunjukkan puncak emisi tertinggi pada daerah UV dimiliki oleh partikel AZO 1wt% dan puncak emisi tertinggi pada daerah visible (hijau-kuning) dimiliki oleh partikel ZnO. Hasil karakterisasi photoluminescence ini juga mengindikasikan adanya native defect berupa oxygen vacancy dan zinc interstitial pada partikel tersebut, yaitu pada puncak emisi visible dengan rentang energi gap sebesar 2,28eV sampai 2,31eV. Analisa XRD dalam bentuk serbuk untuk partikel ZnO dan AZO yang dihasilkan, menunjukkan struktur kristal hexagonal wurtzite. Hasil analisa SEM menunjukkan morfologi yang terbentuk pada lapisan tipis gel memiliki struktur permukaan yang lebih halus saat diberikan dopan Al. Sedangkan pada lapisan tipis pasta morfologi permukaan memiliki tingkat kekasaran yang lebih tinggi. Selain itu, teramati dari hasil TEM penambahan dopan Al yang optimum yaitu 0,5wt% yang dapat mereduksi ukuran partikel. Lapisan tipis pasta ZnO dan AZO kemudian diaplikasikan sebagai fotoanoda pada DSSC dan diperoleh efisiensi ZnO sebesar 0,39%, AZO 0,5wt% sebesar 1,5%, dan AZO 1wt% sebesar 0,81%. Terdapat peningkatan nilai efisiensi yang cukup signifikan ketika lapisan AZO 0,5 wt% digunakan sebagai fotoanoda. Hal ini terlihat dari peningkatan nilai fotoarus yaitu dari 1,8 mA/cm2 menjadi 6,52 mA/cm2, dengan peningkatan efisiensi dari 0,39% menjadi 1,5%. Meningkatnya nilai fotoarus disebabkan oleh penambahan dopan Al pada ZnO yang dapat meningkatkan konduktivitas ZnO.