Analisis Pengaruh Lapisan Anti-refleksi Tio? Dan Sio? Pada Kinerja Dye Sensitized Solar Cell (dssc)

Abstract

Abstrak Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) merupakan sel surya generasi ketiga dari pengembangan sel surya berbahan organik. Usaha untuk meningkatkan efisiensi DSSC terus dilakukan. Salah satunya, membuat lapisan anti-refleksi untuk meningkatkan penyerapan cahaya dengan mengurangi pantulkan cahaya oleh permukaan sel surya. Untuk membuat lapisan anti-refleksi dibutuhkan material dengan indeks bias yang lebih rendah daripada indeks bias substrat yang digunakan. Pada penelitian ini, material yang dipilih adalah TiO2 dan SiO2. Lapisan tipis anti-refleksi akan difabrikasi dengan memvariasikan konsentrasi larutan, dan ketebalan lapisan yang dideposisikan menggunakan teknik spin coating. Lapisan anti-refleksi SiO2 memiliki beberapa variasi sampel konsentrasi TEOS yakni, SiO2 A: 0,33 ml, SiO2 B :1 ml, dan SiO2 C : 3,3 ml, sedangkan untuk amonia 0,5 ml, DI water 2 ml, ethanol 23 ml tidak dilakukan variasi konentrasi. Sampel lapisan anti-refleksi TiO2 memiliki komposisi titanium isopropoide (TTIP) 12,5 ml, isopropanol 2 ml, DI water 75 ml, asam nitrat (HNO3) 65% 0,6 ml. Kedua jenis lapisan anti-refleksi ini difabrikasi diatas permukaan kaca, lalu dilakukan karakterisasi morfologi, uji transmitansi, uji reflektansi, karakterisasi I-V, karakterisasi IPCE serta dilakukan pengujian pada lapisan anti-refleksi melalui penguapan pada suhu 70 oC. Hasilnya, pada morfologi lapisan anti-refleksi yang dikarakterisasi menggunakan SEM, diperoleh bahwa sampel SiO2 B dan TiO2 memilki penyebaran lapisan permukaan yang paling merata dan hanya sedikit terlihat adanya aglomerasi. Pada uji transmitansi dan reflektansi menggunakan UV-Vis, sampel SiO2 B memiliki transmitansi tertinggi dan reflektansi terkecil. Hasil karakterisasi I-V DSSC yang diperoleh 6,15% sebelum dilakukan spin coating dan setelah ditambahkan lapisan anti-refleksi naik menjadi 6,45 %. Hasil uji IPCE, sampel SiOâ‚‚ B memiliki nilai koefisien konversi cahaya yang paling baik dari sampel yang lain. Sehingga dengan penambahan anti-refleksi terjadi peningkatkan efisiensi dari DSSC. Kata kunci: DSSC, lapisan anti-refleksi, TiO2, SiO2, spin coating, efisiensi, transmitansi, reflektansi. Abstract Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) is a third generation solar cell from the development of organic solar cells. Efforts to improve the efficiency of DSSC continue to be made. One of them, making anti-reflection layers to increase the absorption of light by reducing the reflection of light by the surface of solar cells. To make the anti-reflection layer a material with a refractive index lower than the refractive index of the substrate is used. In this study, the selected material is TiO2 and SiO2. The anti-reflection thin layer will be fabricated by varying the concentration of the solution, and the thickness of the layer deposited using the spin coating technique. SiO2 anti-reflection layer has several variations of TEOS concentration samples, namely, SiO2 A: 0.33 ml, SiO2 B: 1 ml, and SiO2 C: 3.3 ml, while for ammonia 0.5 ml, DI water 2 ml, ethanol 23 ml concentration variation was not carried out. The TiO2 anti-reflection coating samples had 12.5 ml titanium isopropoide (TTIP) composition, 2 ml isopropanol, DI water 75 ml, nitric acid (HNO3) 65% 0.6 ml. Both types of anti-reflection layers are fabricated on the surface of the glass, then morphological characterization, transmittance test, reflectance test, I-V characterization, IPCE characterization and testing of the anti-reflection layer through evaporation at 70 oC. As a result, in the anti-reflection layer morphology characterized by SEM, it was found that SiO2 B and TiO2 samples had the most even distribution of surface layers and only slightly agglomerated. In the transmittance and reflectance test using UV-Vis, SiO2 B samples have the highest transmittance and the smallest reflectance. The DSSC I-V characterization results obtained 6.15% before spin coating and after adding the anti-reflection layer increased to 6.45%. IPCE test results, SiOâ‚‚ B samples have the best light conversioncoefficient value than the other samples. So that the addition of anti-reflection occurs to increase the efficiency of DSSC. Keywords: DSSC, anti-reflection coating, TiOâ‚‚, SiOâ‚‚, spin coating, efficiency, transmittance, reflectance.