37
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Absorbansi Dye Antosianin Buah Delima
Efisiensi DSSC salah satunya dipengaruhi oleh jenis dye terkait dengan efektifitasnya sebagai sunlight absorber. Umumnya, dye adalah material organik yang memiliki kemampuan untuk mengabsorbsi foton cahaya matahari pada panjang gelombang sinar tampak dengan panjang gelombang antara 300-700 nm. Dalam menganalisa daya absorbansi dye antosianin buah delima menggunakan alat Shimadzu UV-Mini 1240. Hasil analisa tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Grafik absorbansi terhadap panjang gelombang
Pada Gambar 4.1, adalah grafik absorbansi dye antosianin buah delima terhadap panjang gelombang, dengan rentangpanjang gelombang dari 400 nm
mampu menyerap cahaya 700 nm dan penyerapan cahaya tampak).Dengan demikian
4.2 Analisis Nanopori Titanium Dioksida (TiO 4.2.1Hasil XRD
TiO2 yang digunakan adalah TiO hasil XRD.Pada Gambar 4.2, pola difraksi sinar fasa kristal anatase yang bersesuaian Diffraction Standard
ini cukup baik dilihat dari intensitas puncak difraksi yang tinggi dan tegas. Dengan derajat kristalinitas yang baik ma
lebih cepat yang implikasinya proses transfer elektron untuk
keseluruhan akan lebih tinggi sehingga akan meningkatkan efisiensi sel surya.
Gambar 4.2 4.2.2 Hasil SEM
mampu menyerap cahaya, dengan rentang kurang dari 400 nm sampai lebih dari 700 nm dan penyerapan cahaya tinggi pada panjang gelombang 513 nm
Dengan demikian dye ini memenuhi sebagai sunlight absorber
Analisis Nanopori Titanium Dioksida (TiO2)
yang digunakan adalah TiO2 komersial dari MERCK. Berdasarkan Gambar 4.2, pola difraksi sinar-X pada sampel TiO
fasa kristal anatase yang bersesuaian dengan Joint Committee
(JCPDS) No. 21-1272. Selain itu derajat kristalinitas sampel ini cukup baik dilihat dari intensitas puncak difraksi yang tinggi dan tegas. Dengan derajat kristalinitas yang baik maka proses difusi elektron di TiO lebih cepat yang implikasinya proses transfer elektron untuk
keseluruhan akan lebih tinggi sehingga akan meningkatkan efisiensi sel surya.
Gambar 4.2 Pola difraksi sinar-X pada TiO2
nm sampai lebih dari elombang 513 nm (cahaya sunlight absorber.
komersial dari MERCK. Berdasarkan X pada sampel TiO2 mempunyai Joint Committee on Powder ain itu derajat kristalinitas sampel ini cukup baik dilihat dari intensitas puncak difraksi yang tinggi dan tegas. ka proses difusi elektron di TiO2 akan lebih cepat yang implikasinya proses transfer elektron untuk DSSC secara keseluruhan akan lebih tinggi sehingga akan meningkatkan efisiensi sel surya.
Hasil SEM TiO2 dapat dilihat pada Gambar 4.3,yang memperlihatkanTiO2 mengandung sejumlah jaringan partikel yang membentuk struktur nanopori dengan ukuran partikel dan pori lebih kecil dari 100 nm. Struktur pori yang terlihat umumnya adalah struktur pori antar partikel sedangkan struktur pori dalam partikel tidak terlihat karena keterbatasan resolusi alat. Struktur nanopori dari TiO2 merupakan karaktersitik penting untuk aplikasinya dalam DSSC, karena posisi molekul dye akan berada pada pori-pori tersebut. Ukuran pori yang berskala nano akan meningkatkan jumlah pori yang terbentuk sehingga molekul dye yang terserap akan lebih banyak.
Gambar 4.3 Hasil SEM TiO2dengan perbesaran 40.000 kali
4.3 Karakteristik Arus-Tegangan (I-V)
Pada penelitian ini dilakukan karakterisasi I-V terhadap tiga DSSC dengan variasi dye ekstrak antosianin buah delima yang berbeda untuk mengetahui pengaruh dye tersebut terhadap efisiensinya.Karakterisasi ini dilakukan dengan cara menyinari DSSC menggunakan lampu halogen yang berasal dari Over Head Projektor (OHP) dengan intensitas konstan yaitu 0,45mW/cm2.
Kurva karaktristik I-V dari setiap DSSC dapat di lihat pada Gambar 4.4, Gambar 4.5 dan Gambar 4.6.
0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,0 2,0x10-8 4,0x10-8 6,0x10-8 8,0x10-8 1,0x10-7 1,2x10-7 1,4x10-7 Data Pengukuran Kurva Fitting A ru s ( A ) Tegangan (V)
0,000 0,004 0,008 0,012 0,0 1,0x10-7 2,0x10-7 3,0x10-7 4,0x10-7 5,0x10-7 6,0x10-7 7,0x10-7 Data Pengukuran Kurva Fitiing A ru s ( A ) Tegangan (V)
Gambar 4.5 Kurva karakteristik I-V untuk DSSC konsentrasi dye 20%
0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,0 5,0x10-8 1,0x10-7 1,5x10-7 2,0x10-7 2,5x10-7 Data Pengukuran Kurva Fitting A ru s ( A ) Tegangan (V)
Nilai arus hubungan singkat (Isc) dan tegangan rangkaian terbuka (Voc) ditentukan dari kurva fitting masing-masing grafik. Nilai Iscadalah titik perpotongan kurva
fitting dengan sumbu vertikal dalam hal ini adalah arus. Sedangkan nilai Vocadalah nilai titik perpotongan kurva fittingdengan sumbu horizontal, dalam hal ini adalah tegangan.
Dari data arus dan tegangan yang didapat, selanjutnya menentukan kurva daya terhadap tegangan (P-V) masing-masing DSSC untuk menentukan daya maksimum (Pmax). Kurva daya terhadap tegangan untuk masing-masing DSSC ditujukkan pada, Gambar 4.7, Gambar 4.8 dan Gambar 4.9.
0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,0 2,0x10-10 4,0x10-10 6,0x10-10 8,0x10-10 1,0x10-9 D a y a ( w a tt ) Tegangan (V)
0,000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012 0,0 5,0x10-10 1,0x10-9 1,5x10-9 2,0x10-9 D a y a ( w a tt ) Tegangan (V)
Gambar 4.8 Kurva daya terhadap tegangan untuk DSSC konsentrasi dye 20% 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,0 5,0x10-10 1,0x10-9 1,5x10-9 2,0x10-9 2,5x10-9 D a y a ( w a tt ) Tegangan (V)
Dari Gambar 4.7, 4.8 dan 4.9 terlihat bahwa untuk titik tertentu dihasilkan nilai daya maksimum masing-masing DSSC. Tegangan dan arus ketika daya maksimum disebut Vmax dan Imax. Selanjutnya dapat ditentukan nilai Faktor Pengisian (FF) masing-masing DSSC melalui persamaan (2.2) dan efisiensi konversi DSSC (η) melalui persamaan (2.3). Hasil perhitungan terangkum padaTabel 4.1
Tabel 4.1Hasil perhitungan unjuk kerja DSSC No. DSSC Iscx 10 -7 (A) Voc (V) Imaxx 10 -8 (A) Vmax (v) FF Efisiensi (%) 1 10% 1,07 0,019 6,756 0,015 0,369 3,79 x10-4 2 20% 6,057 0,010 65,217 0,003 0,309 7,31 x10-4 3 30% 2,305 0,027 16,666 0,014 0,369 8,72 x10-4
Hasil perhitungan pada Tabel 4.1terlihat adanya perubahan efisiensi terhadap konsentrasi dye ekstrak antosianin buah delima, dapat dilihat padaGambar 4.10
0 5 10 15 20 25 30 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 E fi s ie n s ix 1 0 -4 ( % ) Konsentrasi Dye (%)
