Pengaruh Jenis Katalis pada Elektroda Pembanding terhadap Efisiensi Dye Sensitized Solar Cells dengan Klorofil sebagai Dye Sensitizer

Abstract

IntisariDye Sensitized Solar Cell (DSSC) merupakan sel surya tersensitisasi zat pewarna yang dibentuk dengan struktur sandwich dimana terdapat lima bagian antara lain: kaca ITO (Indium Tin Oxide) sebagai substrat; TiO2 sebagai bahan semikonduktor; dye klorofil sebagai donor elektron; elektrolit sebagai transfer elektron. Serbuk TiO2 berukuran nanometer didapatkan melalui sintesis dengan metode kopresipitasi.Pengukuran dilakukan pada daya 100 mW/cm 2 . Hasil efisiensi DSSC menggunakan active carbon sebagai katalis pada elektroda pembanding menghasilkan prosentase yang lebih besar daripada black carbon dan grafit, yaitu 0,05% untuk active carbon, 0,032% untuk black carbon, 0,029% untuk grafit. ABSTRACTDye-sensitized Solar Cell (DSSC) is a dye sensitized solar cells are formed by a sandwich structure where there are five parts include: glass ITO (Indium Tin Oxide) as a substrate; TiO2 as a semiconductor material; chlorophyll dye as an electron donor; electrolyte as electron transfer. Nanometer-sized TiO2 powder obtained through synthesis by coprecipitation method. Measurements were taken at the power of 100 mW/cm 2 . The results of the efficiency of DSSC using active carbon as a catalyst in the reference electrode, produces a larger percentage than black carbon and graphite, which is of 0.05% for active carbon, black carbon to 0.032%, 0.029% for graphite. I. PENDAHULUANCahaya matahari merupakan salah satu sumber energi alternatif yang bersih, ramah lingkungan, dan aplikatif. Di dunia ini timbul suatu dorongan untuk menciptakan atau merancang suatu sistem untuk penyediaan energi yang aman dan nyaman bagi manusia maupun lingkungan. Cahaya matahari telah banyak digunakan sebagai sumber energi pada sel surya. Sel surya merupakan suatu peralatan yang dapat mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Pengembangan sel surya menjadi sebuah penyediaan energi ketika manusia dihadapkan pada berkurangan cadangan energi yang berasal dari bahan bakar fosil [1].Akan tetapi penggunaan sel surya sebagai sumber energi listrik masih terbatas karena kendala oleh mahalnya bahan utama dari sel tersebut, yaitu silikon. Namun, setelah melewati perkembangan zaman, teknologi sel surya juga ikut berkembang. Perkembangan tersebut telah sampai pada sel surya yang dikembangkan oleh Grätzel. Sel ini sering juga disebut dengan sel Grätzel atau Dye Sensitized Solar Cells (DSSC) atau sel surya berbasis pewarna tersensitisasi (SSPT) * E-MAIL: nurrisma@physics.its.ac.idPada DSSC, selain semikonduktor pada fotoanoda dan elektrolit yang menjaga stabilitas elektron pada siklus DSSC, elektroda pembanding merupakan salah satu faktor penting dalam berlangsungnya siklus terproduksinya arus dan tegangan. Fungsi utama elektroda pembanding adalah sebagai katalis agar proses berlangsungnya transfer elektron dan proses reduksi iodine/triiodide pada elektrolit semakin cepat, dengan demikian semakin cepat pula DSSC memproduksi listrik. Bahan katalis yang sering digunakan sebagai bahan yang dapat mempercepat reaksi redoks pada DSSC adalah katalis dari bahan pla...

A Comparison of the Utilization of Carbon Nanopowder and Activated Carbon as Counter Electrode for Monolithic Dye-Sensitized Solar Cells (DSSC)

“…A porous surface structure is desirable on the counter electrode layer, since with a porous structure more electrons are captured from the outer circuit and allowing faster electrons to be received by the electrolyte. Thus the electron transfers process and the redox cycles on the electrolyte progressively faster [6]. Although both carbon pastes are in the form of agglomerates, activated carbon has fewer agglomerates and is evenly distributed compared to carbon nanopowder.…”

“…Although both carbon pastes are in the form of agglomerates, activated carbon has fewer agglomerates and is evenly distributed compared to carbon nanopowder. This agglomerate decreases electrical contact because it causes a greater resistance and the electron transfer process becomes slower and affects the performance of the DSSC [6].…”

“…There are several advantages of the carbon material utilization as counter electrode, for instance, it is affordable and easier to provide than other catalyst materials such as platinum. In addition, carbon also has corrosion-resistant properties and has good electro-catalytic ability [6]. Furthermore, our previous result showed that carbon produced better performance than sputtered platinum when applied as the counter electrode in monolithic DSSC [7].…”

“…In addition to the semiconductors in the photoanode and electrolyte that maintain their voltage in the DSSC cycle, counter electrode is an important factor in the continuous cycle of current and voltage production. The main function of the counter electrode is as a catalyst for accelerating the reduction of iodine/triiodide to the electrolyte, thus speed up the DSSC to produce electricity [6]. One of the materials often used as a catalyst in DSSC is platinum.…”

“…However, due to its expensive price, it is preferably replaced by an easily available and cheaper materials. There have been numerous studies attempting to replace the role of platinum with carbon materials such as carbon black, activated carbon, single or multi-wall carbon nanotubes, graphene oxide, or reduced graphene oxide [6].…”