commit to user
FABRIKASI DAN KARAKTERISASI SEL SURYA
BERBASIS BAHAN ORGANIK DAN POLIMER
MENGGUNAKAN KLOROFIL ALAM DAN P3HT
Disusun oleh :
FREDICHA ARYA NUGRAHA M0208036
SKRIPSI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
i
FABRIKASI DAN KARAKTERISASI SEL SURYA
BERBASIS BAHAN ORGANIK DAN POLIMER
MENGGUNAKAN KLOROFIL ALAM DAN P3HT
Disusun oleh :
FREDICHA ARYA NUGRAHA M0208036
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
commit to user
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual skripsi saya yang berjudul “FABRIKASI DAN KARAKTERISASI SEL SURYA BERBASIS BAHAN ORGANIK DAN POLIMER MENGGUNAKAN KLOROFIL ALAM DAN P3HT” adalah hasil kerja saya dan sepengetahuan saya hingga saat ini isi skripsi tidak berisi tentang materi yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapat gelar kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah dituliskan di daftar pustaka skripsi ini dan segala bentuk bantuan dari semua pihak yang telah ditulis di bagian ucapan terimakasih. Isi skripsi ini boleh dirujuk atau difotokopi secara bebas tanpa harus memberitahu penulis.
Surakarta, 7 Oktober 2013
commit to user
iv MOTTO
“..Allah tidak memikulkan beban kepada seseorang
melainkan sekedar apa yang Allah berikan kepadanya.
Allah kelak akan memberikan kelapangan sesudah kesempitan.”
(Qs. At Thalaq:7)
“Jadikan sabar dan shalat sebagai penolongmu.
Dan sesungguhnya yang demikian itu sungguh berat,
kecuali bagi orang-orang yang khusyu.”
commit to user
v
PERSEMBAHAN
Sebuah karya yang sangat berharga ini, saya persembahkan untuk orang –
orang terhebat yang pernah saya temui di dunia ini:
1. Orang tuaku tercinta yang selalu memberikan dukungan jasmani rohani,
ketulusan dalam memberi dan menerima, mengajari saya banyak hal
tentang betapa pentingnya apa yang kita miliki, dan inspirator dalam
mencapai sesuatu karena keyakinan bahwa kekuatan cinta dan Allah akan
selalu memberikan apa yang kita usahakan.
2. Keluargaku Galaksi 2008 (Al Muhalla, Agus, Ardi, Bayu, Bugar, Bakti Alam,
Bekti, Catur, Dimas, Defi, Farid, Hendrik, Jarot, Kris, Lintang, Miftah, Nuril,
Reza, Roni, Setyo, Sidiq, TPU, Yasin, Yoga, Zuhdi, Arrini, Avita, Dewi, Dian, Dwi,
Erma, Fitri, Intan, Ika, Juanita, Kuni, Lia, Lila, Lina, Pungki, Priska, Qonita,
Restu, Serli, Tesa, Yen, dan Zulfa) yang telah membersamai selama kuliah di
jurusan Fisika.
3. Seluruh penggurus HIMAFIS FMIPA UNS periode 2010
4. Dewi, Mbak Nia, Mbak Nita, Mas Boy, Nafiah, Elsa. Terima kasih sudah
menemani saya penelitian sampai penelitian ini terselesaikan dengan baik,
terima kasih waktunya dan ilmu yang sudah diberikan.
Selalu ada untuk terus berusaha apa yang dicapai karena kehidupan itu
butuh perjuangan dan perubahan untuk menjadi lebih baik. Kata asa tidak hanya
cukup sampai disini karena karya berharga ini adalah awal dari karya berharga
commit to user
vi
FABRIKASI DAN KARAKTERISASI SEL SURYA BERBASIS BAHAN ORGANIK DAN POLIMER MENGGUNAKAN KLOROFIL ALAM DAN P3HT
FREDICHA ARYA NUGRAHA
Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Telah dilakukan fabrikasi dan karakterisasi sel surya berbabasis bahan organik dan polimer menggunakan klorofil alam dan P3HT. Klorofil diambil dari isolasi Spirulina sp dengan metode Kromatografi. Karakterisasi optik menunjukkan spektrum absorbansi klorofil terjadi pada panjang gelombang 410 nm dan 667 nm sedangkan untuk P3HT spektrum absorbansi muncul pada panjang gelombang 450-650 nm. Untuk karakterisasi sifat listrik klorofil dan P3HT diperoleh bahwa peningkatan arus terjadi secara linear terhadap respon cahaya. Fabrikasi lapisan aktif sel surya organik menggunakan metode spin coating sedangkan fabrikasi elektroda negative menggunakan metode evaporator.Variasi dilakukan pada lapisan P3HT dengan jumlah lapisan yaitu 1 lapis, 3 lapis, 5 lapis dan 7 lapis. Sel surya organik diuji karakteristik I-Vnya dengan pencahayaan pada intensitas 1000 watt/m2 menggunakan sumber cahaya xenon dengan luas area 10 mm2. Pengujian menunjukkan sel surya
organik 7 lapis P3HT mempunyai karakteristik I-V yang terbaik dibandingkan jumlah lapisan P3HT lainnya.
commit to user
vii
FABRICATION AND CHARACTERIZATION OF SOLAR CELLS BASED ORGANIC MATERIAL AND POLYMER
USING NATURAL CHLOROPHYLL AND P3HT
FREDICHA ARYA NUGRAHA
Physics Department, Faculty of Mathematics and Sciences, Sebelas Maret University
ABSTRACT
Fabrication and characterization of organic solar cells based organic material and polymer using natural chlorophyll and P3HT have been investigated in this present work. Chlorophyll was extracted from Spirulina sp by column chromatography method. It was found that the absorbance spectra of chlorophyll was at 410 nm and 667 nm while 450-650 nm for P3HT. The electrical properties of chlorophyll and P3HT showed that a linear increase of current in response to light. The active layer of organic solar cells was fabricated by spin coating method, while the negative electrode was fabricated by evaporatoring technique. Variation of layer number of P3HT was made i.e. 1 , 3 , 5 and 7 layers. The IV characteristic of the organic solar cells was measured by using xenon light at intensity of 1000 Watt/m2 and area of 10 mm2. It was obtained that the organic solar cells having 7 layers of P3HT has the best I-V characteristics compared with the other P3HT layer number.
commit to user
viii
KATA PENGANTAR
Alhamdulilah, puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan
nikmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi
yang berjudul “Fabrikasi dan Karakterisasi Sel Surya Berbasis Bahan Organik dan
Polimer Menggunakan Klorofil Alam dan P3HT”. Penulis menyadari bahwa
masih terdapat keterbatasn sehingga skripsi ini tidak dapat diselesaikan tanpa
bantuan saran, dorongan, perhatian dari berbagai pihak.
Dalam kesempatan ini dengan segenap kerendahan hati perkenankan penulis
menghaturkan terima kasih kepada
1. Bapak Dr. Agus Supriyanto, S.Si., M.Si. selaku pembimbing I yang
selalu memberikan ilmunya dan arahan serta memberikan semangat
kepada penulis.
2. Bapak Fahru Nurosyid, S.Si., M.Si selaku pembimbing II memberikan
bimbingan, pengarahan, dorongan dan perhatian sehingga skripsi ini dapat
diselesaikan.
3. Seluruh akademisi Universitas Sebelas Maret khususnya Jurusan Fisika
FMIPA UNS.
Penulis berharap penelitian ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi.
Surakarta, 7 Oktober 2013
commit to user
ix PUBLIKASI
Sebagian skripsi saya yang berjudul “Fabrikasi dan Karakterisasi Sel Surya
Berbasis Bahan Organik dan Polimer Menggunakan Klorofil Alam dan P3HT”
dipublikasikan pada Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika (JTAF) Volume 1 No. 2
commit to user
HALAMAN PUBLIKASI... ix
commit to user
xi
3.3.1. Karakterisasi Larutan Klorofil ... 25
3.3.2. Karakterisasi Polimer P3HT ... 26
4.1.Pembuatan Larutan Klorofil dari Spirulina sp ... 34
4.1.1. Karakterisasi Optik Larutan Klorofil ... 36
4.1.2. Karakteristik Listrik Larutan Klorofil ... 37
4.2. Karakterisasi Polimer P3HT ... 39
4.2.1. Karakterisasi Optik P3HT ... 39
4.2.2. Karakterisasi Ketebalan P3HT ... 40
4.2.3. Karakterisasi Listrik P3HT ... 41
4.3. Karakterisasi Sel Surya Organik ... 42
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 45
5.1. Kesimpulan ... 45
5.2. Saran ... 45
DAFTAR PUSTAKA ... 47
commit to user
xii
DAFTAR GAMBAR
halaman
Gambar 2.1. Ilustrasi mekanisme transport elektron pada devais SSO ... 9
Gambar 2.2. Struktur sel surya organik (a) bilayer/Schottky (b) heterojunction ... 11
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian karakterisasi Klorofil ... 25
Gambar 3.2. Diagram alir penelitian karakterisasi P3HT ... 26
Gambar 3.3. Diagram alir penelitian fabrikasi sel surya organik ... 27
Gambar 3.4. Skema PCB sebagai substrat lapisan tipis P3HT ... 31
Gambar 3.5. Struktur sel surya organik FTO/Pedot:PSS/P3HT/Klorofil/Al ... 32
Gambar 4.1. Hasil Isolasi ekstraksi Spirulina sp ... 36
Gambar 4.2. Spektrum absorbansi larutan klorofil ... 36
Gambar 4.3. Grafik I-V larutan klorofil ... 38
Gambar 4.4. Spektrum absorbansi P3HT ... 40
Gambar 4.5. Grafik I-V P3HT ... 42
commit to user
xiii
DAFTAR TABEL
