SEMIKONDUKTOR BERBASIS TiO2-N/KAOLIN TERKALSINASI UNTUK DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)

Abstract

Semikonduktor TiO2 sebagai anoda dalam dye sensitized solar cell (DSSC) memiliki kelemahan yaitu hanya aktif bekerja pada radiasi sinar UV karena energi celah pita (Eg) TiO2 yang relatif besar yaitu 3,2 eV. Pada penelitian ini, dilakukan modifikasi untuk mengubah struktur elektronik TiO2, agar dapat menurunkan Eg. Dalam penelitian ini, TiO2 didoping menggunakan atom N dari NH4OH dan kaolin terkalsinasi (KT) yang disintesis dari kaolin Capkala. Beberapa parameter yang dibahas yaitu karakteristik TiO2-N/KT hasil pendopingan, penurunan energi celah pita dari semikonduktor, dan hubungan antara Eg dari semikonduktor terhadap randemen konversi energi maksimum DSSC yang dihasilkan. Dye yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak kayu secang. Difraktogram XRD TiO2-N/KT menunjukkan posisi 2θ = 25,2790o yang menunjukkan keberadaan TiO2 dan 2θ = 26,6090oyang menunjukkankeberadaan SiO2 dari kaolin terkalsinasi. Analisis dengan FTIR menunjukkan penyerapan pada bilangan gelombang 680 cm-1 yang menunjukkan vibrasi ikatan Ti-N dan 1036,77 cm-1 yang menandakan bahwa adanya vibrasi regangan asimetris O-Si-O dan O-Al-O. Terjadi penurunan Eg dari 3,2 eV (TiO2 murni) menjadi  3,03 eV (TiO2-N/KT). Penurunan energi celah pita sebanding dengan besarnya randemen konversi energi maksimum dari sel surya yang dihasilkan yaitu sebesar 1,048 %, menunjukkan performansi lebih baik dibanding dengan DSSC dengan komponen anoda TiO2 murni (0,661%)