TiO2 (titanium dioksida) merupakan satu di antara material semikonduktor yang banyak dipelajari karena sifat optik dan elektroniknya yang baik. Secara struktur, TiO2 mempunyai tiga fase kristal yaitu anatase, rutile, dan brookite. Dari ketiga fase tersebut, anatase lebih diminati untuk fotokatalisis. Namun, energi celah pita (band gap) dari fase ini (3,2 eV) sedikit lebih besar daripada fase rutile (3,0 eV) sehingga diperlukan perlakuan lebih lanjut untuk menurunkan energi celah pita material ini. Dalam penelitian ini, telah dilakukan sintesis komposit TiO2 dengan variasi penambahan metakaolin teraktivasi KOH (MK-OH) menggunakan metode sol-gel. Sifat fundamental yang meliputi gugus fungsi dan energi celah pita dari komposit TiO2/MK-OH juga dikaji. Berdasarkan hasil analisis X-Ray Diffraction (XRD) dan X-Ray Fluorescence (XRF) dari MK-OH yang digunakan dalam penelitian ini, diketahui adanya puncak difraksi pada 2 = (12,34o; 20,85o; 25,52o; 26,59o) yang menunjukkan kandungan mineral kaolinit dan kuarsa dengan rasio Si/Al sebesar 1,614. Hasil analisis Fourier Transform Infrared (FTIR) juga menunjukkan adanya puncak pada bilangan gelombang 686-700 (Si-O-Si); 946-947 (Si-O-Ti); 1630 (-OH); 3330 (-OH) cm-1. Selain itu, berdasarkan analisis Diffuse Reflectance – Ultraviolet (DR-UV) diketahui bahwa energi celah pita terendah dimiliki oleh komposisi 5% MK-OH sebesar 3,05 eV.

Ceramic membrane based on acid-and alkali-activated metakaolinite has been produced. It was tested as a cooling material for monocrystalline silicon solar cells. The membrane was made by several stages, such as calcination of natural kaolinite at 600 o C for 6 hours to obtain metakaolinite, activation of metakaolinite by concentrated HCl and KOH, and preparation of ceramic membrane. Kaolinite, metakaolinite, and activated metakaolinite were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), Fourier Transform Infra-red (FTIR), and gas sorption analyzer (GSA). Diffractogram of XRD showed that there was a structural change between activated metakaolinite and natural kaolinite. XRF analysis indicated that the Si/Al of HCl activated metakaolinite was three times higher than natural kaolinite. Activated metakaolinite was made into the membrane by adding a binder, then heated at 800 °C for 6 hours. Photovoltaic (PV) cells with and without cooling material were then analyzed their electrical performances. It was found that the maximum energy conversion yield of PV cells without using cooling material was 2.30%, while the maximum energy conversion yield of PV cells with cooling material of meta-kaolinite activated by HCl and KOH were 2.72% and 2.94%, respectively. AbstrakMembran keramik dari metakaolinit teraktivasi asam dan basa telah berhasil diproduksi. Membran keramik tersebut digunakan sebagai material pendingin pada sel surya berbasis silikon. Membran dibuat melalui beberapa tahapan, di antaranya kalsinasi kaolinit alam pada 600 o C selama 6 jam untuk menghasilkan metakaolinit, aktivasi metakaolinit menggunakan larutan HCl dan KOH pekat, dan pembuatan membran keramik. Kaolinit, metakaolinit, dan metakaolinit teraktivasi terlebih dahulu dikarakterisasi menggunakan difraktometer sinar-x (XRD), fluoresensi sinar-x (XRF), spektrofotometer infra merah (FTIR), dan analisis serapan gas (GSA). Hasil analisis XRD menunjukkan telah terjadi perubahan struktur pada metakaolinit teraktivasi dari kaolinit alam. Hasil analisis XRF mengindikasikan peningkatan nilai rasio Si/Al metakaolinit teraktivasi asam tiga kali lebih besar daripada kaolinit alam. Metakaolinit teraktivasi kemudian dibuat menjadi membran dengan penambahan bahan pengikat, dan dipanaskan pada 800 o C selama 6 jam. Sel fotovoltaik (PV) dengan dan tanpa menggunakan membran kemudian dianalisis kinerjanya. Berdasarkan hasil pengukuran kinerja, rendemen konversi energi maksimum pada intensitas cahaya 100 Watt/m 2 yang dihasilkan oleh sel PV tanpa menggunakan material pendingin adalah 2.30%, sedangkan sel PV yang menggunakan material pendingin dari metakaolinit teraktivasi asam dan basa, masing-masing adalah 2.72% dan 2.94%.Kata Kunci: fotovoltaik, material pendingin, membran keramik, metakaolinit.