SIFAT OPTIK DAN EFISIENSI COUNTER ELECTRODE YANG RAMAH LINGKUNGAN MENGGUNAKAN BAHAN GRAFIN DAN CARBON NANOTUBES PADA APLIKASI DYE SENSITIZED SOLAR CELL
Abstract
Dalam penelitian ini, counter electrode (CE) dibuat dengan mengkompositkan bahan grafin dengan carbon nanotubes (CNTs) yang diaplikasikan untuk dye sensitized solar cells (DSSCs). Bahan CNTs yang digunakan berasal dari limbah minyak kelapa yang melimpah di alam dan tergolong ramah lingkungan. Jenis grafin yang dipakai dalam pembuatan CE ini merupakan reduced graphene oxide (rGO) yang diproduksi dari larutan graphene oxide (GO). Hasil komposit CNTs dan rGO difabrikasi di atas substrat fluorine tin oxide (FTO) dengan menggunakan metode spray. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk memperbaiki sifat optik CE dengan mengkompositkan grafin dengan CNTs. Sampel CE untuk aplikasi DSSCs yang digunakan dalam penelitian ini ada ada 3 yaitu GO dengan surfaktan sodium 1,4-bis(neopentyloxy)-3- (neopentyloxycarbonyl)-1,4-dioxobutane-2-silphonate (TC14) yang diproduksi sendiri (TC14-GO), TC14-rGO dan komposit TC14-rGO dengan CNTs (TC14 rGO-CNTs hybrid). Berdasarkan hasil pengukuran dengan menggunakan ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis) menunjukkan hasil bahwa sampel TC14 rGO/CNTs memiliki nilai transmitansi yang paling tinggi yaitu 89% dan band gap yang rendah sebesar 3.96 eV. Berdasarkan hasil tersebut, komposit antara grafin dengan CNTs (TC14 rGO-CNTs hybrid) menunjukkan hasil sifat optik yang paling bagus dibandingkan dengan sampel-sampel CE yang lain dan sesuai untuk dikembangkan dalam penelitian selanjutnya. Hal ini juga sesuai dengan hasil efisiensi yang diperoleh melalui pengukuran dengan menggunakan solar simulator. Sampel TC14 rGO-CNTs hybrid menunjukkan hasil efisiensi yang paling tinggi yaitu 0.0124%.
Keywords
Full Text:
PDF (Bahasa Indonesia)References
Al-Marzouki, M., Abdalla, S., Al-Ameer, S. (2016). Dye sensitized solar cells with low cost carbon nanotubes electrodes. Advanced in Materials Science and Engineering, 2016, 1-13.
Chadijah, S., Dahlan, D., Harmadi. (2016). Pembuatan counter electrode karbon untuk aplikasi elektroda dye-sensitized solar cell (DSSC). Jurnal Imu Fisika, 8(2), 78-86.
Choi, H., Kim, H., Hwang, S., Han, Y., Jeon, M. (2011). Graphene counter electrodes for dye-sensitized solar cells prepared by electrophoretic deposition. Journal of Materials Chemistry, 21, 7548-7551.
Fatiatun, F., Adi, N.P. (2022). Fabrication of counter electrode for dye sensitized solar cells application using environmentally friendly graphene and carbon nanotubes composite materials. Gravity: Jurnal Ilmiah Penelitian dan Pembelajaran Fisika, 8(1), 1-11.
Fatiatun, Suriani, AB., Marwoto, P., Wibowo, KM., Muqoyyanah, Firdaus. (2020). Effects of Various Semiconducting Oxides as Photoanode and Counter Electrode for Dye Sensitized Solar Cell Application - A Review. Indonesian Journal of Applied Physics, 10(2), 126-147.
Fatiatun, Firdaus, Suriani, A.B., Marwoto, P., Wibowo, K.M., Astuti, B. (2020). Enhanced electrical conductivity of counter electrode using hybrid of reduced graphene oxide assisted with customised triple-tail surfactant with multiwalled carbon nanotubes. Journal of Physics: Conference Series, 1517 (012059).
Gratzel, M. (2003). Dye-sensitized solar cells. Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 4(2), 145-153.
Li, Z., Song, Z., Wu, Lin, Z., Yao, Y., Moon, KS., Wong, CP. (2015). 3D porous graphene with ultrahigh surface area for microscale capacitive deionization. Nano Energy, 11, 711-718.
Parvez, K., Wu, Z., Li, R., Liu, X., Graf, R. (2014). Exfoliation of Graphite into Graphene in Aqueous Solutions of Inorganic Salts. Journal of the American Chemical Society, 136, 6083-6091.
Poorali, MS., Bagheri-Mohagheghi, MPM. (2015). Comparison of chemical and physical reduction methods to prepare layered graphene by graphene oxide: optimization of the structural properties and tuning of energy band gap. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27(1), 260-271.
Suriani, AB., Fatiatun, Mohamed, A., Muqoyyanah, Hashim, N., Rosmi, MS, Mamat, MH., Salifairus, MF., Khalil, MJ. (2018). Reduced graphene oxide/platinum hybrid counter electrode assisted by custom-made triple-tail surfactant and zinc oxide/titanium dioxide bilayer nanocomposite photoanode for enhancement of DSSCs photovoltaic performance. Optik, 161, 70-83.
Suriani, AB., Muqoyyanah, Mohamed, A., Mamat, MH., Hashim, N., Isa, I., Malek, MF., Kairi, MI., Mohamed, AR., Ahmad, MK. (2018). Improving the photovoltaic performance of DSSCs using a combination of mixed-phase TiO2 nanostructure photoanode and agglomerated free reduced graphene oxide counter electrode assisted with hyperbranced surfactant. Optik, 158, 522-534.
Suriani, AB., Fatiatun, Mohamed, A., Muqoyyanah, Hashim, N., Mamat, MH., Othman, MHD., Ahmad, MK., Marwoto, P. (2019). Improved DSSC photovoltaic performance using reduced graphene oxide–carbon nanotube/platinum assisted with customised triple tail surfactant as counter electrode and zinc oxide nanowire/titanium dioxide nanoparticle bilayer nanocomposite as photoanode. Graphene Technol, 4, 17-31.
Wu, M., Ma, T. (2014). Recent progress of counter electrode catalysts in dye sensitized solar cells. The Journal of Physical Chemistry C, 118(30), 16727-16742.
Zhao, J., Liu, L., Li, F. (2015). Graphene oxide: Physics and applications. Springer, 31-56.
Copyright (c) 2022 Fatiatun Fatiatun
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
SPEKTRA: Jurnal Pendidikan dan Kajian Sains is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License. Number of P-ISSN = 2442-9910 and E-ISSN = 2548-642X.
SPEKTRA: Jurnal Kajian Pendidikan Sains Indexed by:
 |  |  |  |
 |  |  |  |
 |  |  |  |