Studi Karakterisasi Listrik Sel Surya Polimer Hibrid Berbasis P3HT-ZnO pada Substrat Fleksibel

Abstract

Kebutuhan untuk memperoleh sumber energi yang bersih dan terbarukan telah mendorong para peneliti untuk mengembangkan sel surya sebagai salah satu energi alternatif. Sel surya dengan bahan organik telah dikembangkan karena mempunyai potensi untuk diproduksi dengan biaya yang lebih murah, proses yang lebih mudah, dan dapat dikembangkan dengan substrat yang fleksibel/plastik. Salah satu pengembangan sel surya organik adalah sel surya polimer berbahan dasar polimer. Tulisan ini melaporkan hasil studi karakteristik listrik sel surya polimer hibrid menggunakan lapisan aktif campuran polimer P3HT dan semikonduktor ZnO diatas substrat fleksibel (PET). Sel surya polimer hibrid tersebut mempunyai struktur PET/ITO/PEDOT: PSS/P3HT-ZnO/Al dengan luas daerah aktifnya sebesar 2,6 cm 2 . Karakterisasi sifat listrik dilakukan dengan menyinari sel menggunakan sumber cahaya lampu xenon dengan intensitas penyinaran cahaya 270, 600, dan 1000 W/m 2 . Karakteristik listrik pada intensitas penyinaran 270 W/m 2 memiliki performansi yang paling baik dengan efisiensi konversi 0,024%, fill factor 0,63, tegangan open circuit sebesar 0,477 V, arus short circuit sebesar 5,6 × 10A, dan daya maksimum yang dihasilkan sebesar 1,68 × 10 −5 Watt. ABSTRACTNeed to obtain a source of clean and renewable energy has prompted researchers to develop solar cells as one of the alternative energy. Solar cells with organic materials have been developed as it has the potential to be produced at lower cost, easier to process, and can be developed with a flexible substrate/plastic. One is the development of organic solar cells polymer solar cells made from polymers. This paper reports the results of the study of electrical characteristics of hybrid polymer solar cells using P3HT polymer blend active layer and the semiconductor ZnO on flexible substrates (PET). The hybrid polymer solar cells have a structure of PET/ITO/PEDOT:PSS/P3HT-ZnO/Al with an area of 2.6 cm 2 active area. Characterization of the electrical properties is done by irradiating the cells using a light source with a xenon lamp light irradiation intensity 270, 600, and 1000 W/m 2 . Electrical characteristics at 270 W/m 2 irradiation intensity has the best performance with a conversion efficiency of 0.024%, 0.63 fill factor, open-circuit voltage of 0.477 V, short circuit current of 5.6 × 10 −5 A, and the maximum power result of 1.68 × 10 −5 Watt.