Pengembangan sel surya TiO2 melaui pemanfaatan bahan pewarna (Dye) alami untuk mengatasi krisis energy listrik di kota palu

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 pad jurnal nasional dan internasional dengan memanfaatkan sumber daya alam yang tersedia. Tahapan penelitian terdir atas studi pendahuluan, fabrikasi, karakterisasi, analisa data dan pengembangan. Dalam studi pendahuluan dilakukan sintesi beberapa jenis dye alam sperti ketan hitam dan kulit manggis, dan optimasi terhadap beberapa parameter seperti ukuran pori film TiO2. Pembuatan film TiO2 dilakukan dengan menyemprotkan TiO2 di atas substrat ITO sehingga membentuk lapisan TiO2. Dye kemudian dideposisi pada partikel iO2 dengan cara direndam selama 24 jam. Dye yang berada pada posisi partikel TiO2 dapat mengabsorbsi foton pada daerah yang cukup lebar dan dapat meningkatkan efisiensi sel surya. Selain itu, penggunaan polimerelektrolit 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 terstruktur sandwich ini. Sel surya hasil fabrikasi selanjutnya dikarakterisai sifat fisis, optic, dan listrik. Sifat fisis yang dikarakterisasi yaitu morfologi permukaan menggunakan SEM, struktur Kristal yang terbentuk dengan XRD dan analisis elemen penyusun dengan EDX. Karakterisasi sifat optic diukur menggunakan UV-Vis spektrometer. Sifat listrik dikarakterisasi melalui pengukuran arus-tegangan 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 menunjukkan 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 dilakuakn pngembangan dengan melakukan optimasi sejumlah parameter eksperimen.