Pengembangan Sel Surya DSSC dengan memanfaatkan potensi local Sulawesi tengah: dye dan polimer alam

Dr. Darsikin, M.Si dan Dr. Sahrul Saehana, M.SI

 Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan sel surya berbasis TiO₂ dengan memanfaatkan material dye alami, seperti ketan hitam, yang dapat diperoleh dengan mudah di alam, khususnya di Kota Palu.Target yang ingin dicapai yaitu menghasilkan publikasi pada jurnal nasional dan internasional dengan memanfaatkan sumber daya alam yang tersedia. Tahapan penelitian terdiri atas studi pendahuluan, fabrikasi, karakterisasi, analisa data dan pengembangan. Dalam studi pendahuluan, dilakukan sintesis beberapa jenis dye alam, seperti ketan hitam dan kulit manggis, dan optimisasi terhadap beberapa parameter  seperti ukuran pori film TiO₂. Pembuatan film TiO₂ dilakukan dengan menyemprotkan  TiO₂ di atas subtrat ITO sehingga  membentuk lapisan TiO₂. Dye kemudian dideposisi pada artikel TiO₂ dengan cara direndam selama 24 jam. Dye yang berada pada partikel TiO2  dapat mengabsorbsi foton pada daerah yang cukup lebar dan dapat meningkatkan efisiensi sel surya. Selain itu, penggunaan polimer elektronik berbentuk gel diharapkan dapat mendukung stabilitas jangka panjang sel surya. Karbon dideposisi seukuran nanometer pada kaca indium tin oxide dan berfungsi sebagai counter elektroda pada sel surya berstruktur sandwich ini. Sel surya hasil fabrikasi selanjutnya dikarakterisasi sifat fisis, optik dan listrik. Sifat fisis yang yang dikarakterisasi yaitu morfologi permukaan menggunakan SEM, struktur Kristal yang terbentuk dengan XRD dan analisis elemen penyusun dengan EXD. Karakteristik sifat optic diukur menggunakan UV-Vis spektrometer. Sifat listrik dikarakterisasi melalui pengukuran arus-tegangan dengan solar simulator. Hasil karakterisasi tersebut kemudian dianalisa dan dijadikan dasar untuk melakukan pengembangan sel surya. Dari hasil eksperimen diketahui bahwa partikel TiO₂  yang terdeposisi telah berorde nanometer dan memiliki kontak yang baik. Di sisi lain, partikel tersebut berada dalam bentuk kristalin dan berada dalam fase anatase. Hasil pengukuran IV menunjukan bahwa efisiensi sel surya yang dihasilkan masih rendah (di bawah 1%). Hal ini diduga karena resistansi internal yang masih cukup tinggi. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengembangan dengan melakukan optimasi sejumlah parameter eksperimen.