OPTIMALISASI EFISIENSI DYE SENSITIZED SOLAR CELLS DENGAN PENAMBAHAN DOPING LOGAM ALUMINIUM PADA MATERIAL AKTIF NANOROD ZNO MENGGUNAKAN METODE HIDROTERMAL

Abstract

Dye Sensitized Solar Cells (DSSC) memiliki struktur seperti sandwich yang terdiri dari elektroda kerja (FTO yang ditumbuhi nanorod ZnO), dye N719, elektrolit dan elektroda lawan (FTO yang dilapisi katalis platisol). Penumbuhan nanorod ZnO ini menggunakan metode hidrotermal dan dilakukan pada suhu 90o C selama 6 jam dengan menambahkan doping aluminium 2%. Pada penelitian ini dikaji pengaruh pen-doping-an pada penumbuhan nanorod ZnO dan efisiensi DSSC dibandingkan dengan tanpa doping. Karakterisasi sampel dilakukan dengan metode FESEM, XRD, Spektroskopi UV-Vis, sedangkan efisiensi DSSC diukur dengan menganalisa karakteristik I-V. Gambar FESEM memperlihatkan bentuk struktur dari sampel ZnO adalah nanorod heksagonal dengan diameter sekitar 63-200 nm. Pola difraksi XRD memperlihatkan puncak difraksi pada sudut 2Ɵ: 34,48o; 36,28o dan 47,6o untuk sampel ZnO tanpa doping dan ketika nanorod ZnO di-doping aluminium 2%, puncak difraksi bergeser 0,04o ke kanan, yaitu pada sudut 2Ɵ: 34,52o; 36,32o dan 47,64o dengan orientasi bidang kristal (002), (101) dan (102). Spektrum reflektansi memperlihatkan reflektansi terjadi pada panjang gelombang 300-360 nm terjadi pemantulan yang kecil. Efisiensi DSSC berbasis nanorod ZnO diuji mengggunakan Gamry EPHE 200 dengan menggunakan sumber cahaya lampu halogen yang dilengkapi filter AM 1,5G yang menghasilkan intensitas yang stabil sebesar 100 mW/cm2. DSSC berbasis  nanorod ZnO tanpa doping menghasilkan efisiensi sebesar 0,150%, sedangkan DSSC berbasis nanorod ZnO yang di-doping aluminium 2% menghasilkan efisiensi sebesar 0,479%, sehingga pemberian doping pada nanorod ZnO dapat meningkatkan efisiensi DSSC sebesar 319% dari efisiensi semula.