Co-Sensitization Promoted Light Harvesting Capability of Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) Using Anthocyanin-Based Dye

Abstract

High efficiency of light-to-energy conversion in dye-sensitized solar cell (DSSC) was achieved by applying anthocyanin as photosensitizer and TiO2 as photoelectrode. TiO2 anatase phase was synthesized by using co-precipitation method from TiCl3 precipitate. Anthocyanin (A) from Garcinia mangostana pericarp was combined with β-carotene (B) from Daucus carota and curcumin (C) pigments from Curcuma longa. According to UV-Vis analysis the wavelength absorptions of anthocyanin, β-carotene, and curcumin are 399 nm, 471 nm, and 470 nm, respectively. The A–B–C produced the short-circuit current density (JSC) of 77.7 μA, the open-circuit voltage (VOC) of 343.2 mV, the fill factor (FF) of 32.3, and the efficiency (η) of 0.042%. It is found that there exists a synergistic effect between anthocyanin and curcumin as indicated by broader absorption wavelengths, whilst the mixture between anthocyanin and β-carotene does not show the synergistic effect. The high efficiency of layered co-sensitization is attributed to the high adsorption capacities of curcumin in the outer layer. On the other hand, the effect can be explained on the basis of light scattering effect.

Preparasi dan Karakterisasi Dye-sensitized Solar Cell (DSSC) dengan Pewarna Ekstrak Jeruk: Pengaruh Variasi Komposisi Karotenoid dan Flavonoid Terhadap Efisiensi Sel Surya

“…Selain itu pemanfaatan bahan pewarna organik juga mulai dikembangkan cukup masif dikarenakan molekul pewarna kompleks Pewarna kompleks berbasis Ruthenium dikategorikan sebagai bahan anorganik yang tidak ramah lingkungan serta membutuhkan biaya sintesis yang mahal. Oleh karena itu, penelitian tentang bahan pewarna organik baik sintetik ataupun ekstraksi bahan alam menjadi alternatif untuk menguji unjuk kerja DSSC [9][10][11][12]. Gugus hidroksil (OH) atau karboksil (-COOH) pada senyawa organik, seperti antosianin dan karotenoid serta derivatifnya, dapat berikatan kovalen dengan Zn 2+ atau Ti 4+ sehingga sangat prospektif sebagai molekul sensitisasi pada DSSC.…”

Biophotovoltaic Tipe-N Dan Tipe-P Dengan Menggunakan Ekstrak Kulit Jeruk Dari Aceh

“…Pada aspek pengembangan bahan dye, penggunaan pewarna alami dari ekstraksi bahan alam dapat dijadikan sebagai alternatif molekul antenna pemanen cahaya. Sebagai contoh, antosianin dan karotenoid serta derivatfnya dari berbagai ektrak buah dan daun seperti kulit manggis, daun nanas kerang, klorofil dan bunga sepatu telah dieksplorasi untuk fabrikasi DSSC [5,6,7,8]. Gugus hidroksil (OH) atau karboksil (-COOH) pada senyawa organik, seperti antosianin dan karotenoid serta derivatifnya, dapat berikatan kovalen dengan Zn 2+ atau Ti 4+ atau Ni 2+ sehingga sangat prospektif sebagai molekul sensitisasi pada DSSC.…”