laporan tugas akhirdigilib.its.ac.id/public/its-paper-26690-2708100047-presentation.pdflaporan tugas...
Post on 25-Apr-2019
229 Views
Preview:
TRANSCRIPT
LAPORAN TUGAS AKHIR
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja
Semikonduktor TiO2 Sebagai Dye Sensitized Solar Cel (DSSC) Dengan Dye
Ekstrak Buah Naga Merah
Sahat Marthua Reynard Nadeak (2708100047)
Rabu, 11 Juli 2012
MT 204 JTMM, ITS Surabaya
Pembimbing : Diah Susanti, S.T., M.T., Ph. D
2
Latar Belakang
Manfaat Batasan Masalah
Tujuan Penelitian
Rumusan Masalah
KRISIS ENERGI
ENERGI SURYA
SEL SURYA
DYE SENSITIZED SOLAR CELL
Kaca Konduktif TiO2
Anthocyanin Larutan elektrolit Counter Elektroda
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
3
Manfaat Batasan Masalah
Tujuan Penelitian
Rumusan Masalah
Latar Belakang
Membuat prototipe Dye Sensitized Solar Cell skala laboratorium Pengaruh temperatur dan waktu tahan kalsinasi dalam pendeposisian TiO2 terhadap nilai kelistrikan DSSC buah naga merah
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
4
Manfaat Tujuan
Penelitian Rumusan Masalah
Batasan Masalah
Latar Belakang
Struktur kristal TiO2
adalah anatase
Ukuran serbuk TiO2 sama
PH rendaman
larutan dye
konstan
Temperatur holding tetap
Deposisi TiO2 dengan teknik spin
coating
Intensitas cahaya
dianggap konstan
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
5
Batasan Masalah
Tujuan Penelitian
Rumusan Masalah
Latar Belakang Manfaat
Mempersiapkan prototype dye sensitised solar cell dalam skala laboratorium
Mendapatkan data mengenai temperatur dan waktu tahan yang tepat dalam pendeposisian TiO2 sebagai
lapisan oksida Dye Sensitized Solar Cell
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
SEL SURYA SILIKON
Target Luaran
8 dollar = 1 watt !!!
Silicon sintesis Rp 1.5 juta/kg
(MERCK)
Target Luaran
DYE SENSITIZED SOLAR CELL
SOLUSI YANG DITAWARKAN
Dimensi yang fleksibel
8
Belum pernah dilakukan penelitian serupa
Mengandung antosianin (pewarna alami merah) yang
merupakan unsur penting dalam terbentuknya DSSC
yang berguna untuk mengabsorbsi spektrum
cahaya tampak
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
9
Tinjauan Pustaka
Manfaat Batasan Masalah
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Klasifikasi Sel Surya yang sejauh ini dikembangkan
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
10
Tinjauan Pustaka
Manfaat Batasan Masalah
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Dye Sensitized Solar Cell adalah suatu prototipe sel surya generasi ketiga yang dapat mengkonversi energi cahaya ke listrik dalam
skala molecular. Prinsip kerjanya berdasarkan proses photoelectrochemical. Dengan kata lain menggunakan prinsip
fotosintesis atau elektrokimia sederhana (Grätzel, 1998).
Gambaran umum Dye-sensitized solar cell
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
11
Mekanisme Dye Sensitized Solar Cell
Tinjauan Pustaka
Hasil & Pembahasan
Kesimpulan & Saran
Latar Belakang
Metodologi Penelitian
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
12
1. Sensitizer menyerap photon dan elektron dari SC° (ground state) menuju level energi (tereksitasi) yang lebih tinggi SC* SCo + e- SC* 2. Penginjeksian elektron yang tereksitasi ke conduction band semikonduktor terjadi dalam waktu femtosecond (10-5 detik). Pada tahap ini molekul dye teroksidasi menjadi S+ 3. Elektron bergerak melalui poros TiO2 layer ke daerah konduktif dan mencapai counter elektrode. 4. Akibat adanya katalis pada counter elektroda Elektron kemudian ditransfer dari elektrolit triiodida ke yield dari iodida membentuk elektron hole (I3-).] 5. Iodida akan mereduksi SC+ ke bentuk awal SC°. 2SC+ + 3e- I3- + 2SCo
Tinjauan Pustaka
Manfaat Batasan Masalah
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
13
Wongcharee (2007) Variabel : larutan dye Ekstrak buah pea mempunyai panjang gelombang 580-620 nm menghasilkan voltase sebesar 372 mV dan ekstrak bunga rosella yang mempunyai panjang gelombang 520 nm menghasilkan voltase 404 mV.
Hasil Penelitian Sebelumnya
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
• Chang (2010) membuat DSSC menggunakan TiO2 dengan menggunakan dye daun bayam dan daun ipomoea dengan temperatur ekstraksi 300C, 500C, 800C dan pH 1,2,3
14
Hasil Penelitian Sebelumnya
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
15
Untuk nilai panjang gelombang 410 nm (daun ipomoea) menghasilkan voltase 540 mV dan untuk nilai panjang gelombang 437 (daun bayam) menghasilkan voltase 550 mV.
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
Optimasi Komposisi Lem pada PVC
Film dengan Metode Taguchi (Studi
Kasus: PT Karyaterang Sedati)
16
Jennis, Fanny, Isori, Sahat, Tri, Hariyati P., Diah S. (2012) Variabel : variasi waktu tahan kalsinasi 30 menit dan 60 menit Ekstrak kulit buah nagamempunyai panjang gelombang 458 nm menghasilkan voltase tertinggi sebesar 45.7 mV dan kuat arus senilai 0.0062 mA/cm2 pada perlakuan temperatur 3500C waktu tahan kalsinasi 60 menit.
Hasil Penelitian Sebelumnya
17
Diagram Alir Penelitian
Hasil & Pembahasan
Kesimpulan & Saran
Latar Belakang
Metodologi Penelitian
Tinjauan Pustaka
START
PREPARASI
ALAT &
BAHAN
BUBUK TiO2
EKSTRAK 5 NATURAL DYE
(KULIT BUAH NAGA, BUAH NAGA,
KAYU SECANG, ANGKAK,
ROSELLA)
COUNTER ELEKTRODA
(SPUTTERING Pd/Au
COATING)
REDOKS
ELEKTROLIT (IODINE
+ KI + ACETONITRILE)
UJI BET
UJI ABSORBANSI
DYEPASTA TiO2
DEPOSISI TiO2
(SPIN COATING)
KALSINASI 3500C,
4500C, 550
0C
@30 MENIT
UJI XRD UJI SEM
ABSORBSI
LARUTAN DYE
KE TiO2
ASSEMBLING
SANDWICH
DSSC
PENGISIAN
ELEKTROLIT
PENGUJIAN
LISTRIK DSSC
ANALISIS
DATA
END
KALSINASI 3500C,
4500C, 550
0C
@30 MENIT
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
Persiapan pasta TiO2
Pendeposisian pasta TiO2
Serbuk TiO2 Etanol Pasta TiO2
Kaca konduktif Pasta TiO2
Spin Coating
Coating TiO2
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
TEMPERATUR KALSINASI
350OC 450OC 550OC
Kalsinasi pasta TiO2
Persiapan Larutan Elektrolit
WAKTU TAHAN
30 MENIT DAN 60 MENIT
Coating TiO2 Furnace
Potassium Iodida
Iodine
Acetonitrile
Larutan Elektrolit
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
Persiapan Ekstrak Larutan Dye Kulit Buah Naga
Coating Pd/Au
Buah naga merah
Asam Asetat
Aquades Etanol Dye buah naga merah
Kaca konduktif Sputtering Pd/Au
Kaca konduktif yang telah
disputtering Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO
2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
Scanning Microscope Electron
(sample kaca konduktif 1 cm2 terdeposisi TiO2)
X-Ray Diffraction
(sample serbuk TiO2
seberat 3.5 gram)
BET Analyzer
(sample serbuk TiO2 seberat 3.5 gram)
UV Vis Spektrofotometer
(larutan ekstrak dye kulit buah naga 300 ml)
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
22
Pengujian Absorbansi
Gambar 3. Sample uji
absorbansi (a) buah naga, (b)
kulit buah naga, (c) rosella, (d) angkak, (e) kayu secang
Kesimpulan & Saran
Latar Belakang
Metodologi Penelitian
Tinjauan Pustaka
Hasil & Pembahasan
a b c d e
Grafik absorbansi dari ekstrak buah naga merah
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
23
Kesimpulan & Saran
Latar Belakang
Metodologi Penelitian
Tinjauan Pustaka
Hasil & Pembahasan
Grafik absorbansi dari ekstrak rosella Grafik absorbansi dari ekstrak kulit buah naga
Grafik absorbansi dari ekstrak angkak
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
24
Kesimpulan & Saran
Latar Belakang
Metodologi Penelitian
Tinjauan Pustaka
Hasil & Pembahasan
No Ekstrak Larutan Panjang
Gelombang (nm)
Absorbansi
(angstrom)
1. Buah Naga 538 3,300
2. Rosella 527 1,989
3. Angkak 490 2,100
4. Kulit Buah Naga 458 3,009
5. Secang 435 2,216 Grafik absorbansi dari ekstrak kayu secang
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
Pengaruh Milling-Time & Temperatur Annealing Terhadap Struktur Mikro & Pembentukan Fasa Intermetalik
Al3Ti Hasil MA 25
Pola XRD pada lapisan Titanium Dioksida (TiO2) yang telah dikalsinasi dengan variasi temperatur (a-b) 350oC, (c-d) 450oC, (e-f) 550oC dan waktu
tahan 30 menit dan 60 menit
Kesimpulan & Saran
Latar Belakang
Metodologi Penelitian
Tinjauan Pustaka
Hasil & Pembahasan
Pengujian Absorbansi
Pengaruh Milling-Time & Temperatur Annealing Terhadap Struktur Mikro & Pembentukan Fasa Intermetalik
Al3Ti Hasil MA 26
Kesimpulan & Saran
Latar Belakang
Metodologi Penelitian
Tinjauan Pustaka
Hasil & Pembahasan
• Ukuran kristal berbagai temperatur dihitung menggunakan rumus Scherrer
D =
Dimana: K adalah tetapan scherrer (bernilai 0.9)
λ adalah panjang gelombang (Ǻ)
B adalah sudut garis difraksi di setengah tinggi maksimum difraksi (FWHM) (rad)
ө adalah sudut Bragg (o)
K λ__
B Cosө
Pengaruh Milling-Time & Temperatur Annealing Terhadap Struktur Mikro & Pembentukan Fasa Intermetalik
Al3Ti Hasil MA 27
Kesimpulan & Saran
Latar Belakang
Metodologi Penelitian
Tinjauan Pustaka
Hasil & Pembahasan
Temperatur
Waktu
Tahan
(menit)
Sudut θ Intensity Cos θ FWHM
derajat
FWHM
radian
Ukuran
Kristal (A)
350oC 30 menit 25.325o 3038.73 0.903892 0.1338 0.0023 64.98888
60 menit 25.357o 3173.9 0.903652 0.1224 0.0023 65.00607
450oC 30 menit 25.244o 2942.56 0.904498 0.1338 0.0023 64.94528
60 menit 25.339o 3072.26 0.90383 0.1338 0.0023 64.99333
550oC 30 menit 25.347o 3215.08 0.90372 0.1338 0.0023 65.00053
60 menit 25.343o 3084.92 0.903761 0.1338 0.0023 64.99827
Tabel nilai ukuran kristal (A) TiO2 dengan variasi perlakuan temperatur dan waktu tahan kalsinasi
Pengaruh Milling-Time & Temperatur Annealing Terhadap Struktur Mikro & Pembentukan Fasa Intermetalik
Al3Ti Hasil MA 28
Pengujian Scanning Electron Microscope
Hasil Foto SEM cross section Titanium Dioksida (TiO2) pada temperatur kalsinasi 450oC dengan perbesaran 10.000x
Kesimpulan & Saran
Latar Belakang
Metodologi Penelitian
Tinjauan Pustaka
Hasil & Pembahasan
29
A
B
C
D
E
F
Hasil Foto SEM lapisan Titanium Dioksida (TiO2) pada temperatur kalsinasi (a-b)
350oC, (c-d) 450oC, (e-f) 550oC, waktu tahan (a,c,e) 30 menit
dan (b,d,f) 60 menit dengan perbesaran 10.000x
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
Pengaruh Milling-Time & Temperatur Annealing Terhadap Struktur Mikro & Pembentukan Fasa Intermetalik
Al3Ti Hasil MA 30
Hasil Foto SEM lapisan Titanium Dioksida (TiO2) pada temperatur kalsinasi (a-b) 350oC, (c-d) 450oC, (e-f) 550oC, waktu tahan (a,c,e) 30 menit
dan (b,d,f) 60 menit dengan perbesaran 50.000x
A
B
C
D
E
F
31
Hasil Uji BET dari TiO2 yang diberikan variasi temperatur
dan waktu tahan kalsinasi
Kesimpulan & Saran
Latar Belakang
Metodologi Penelitian
Tinjauan Pustaka
Hasil & Pembahasan
Temperatur
Kalsinasi (oC)
Waktu Tahan
(menit)
Luas permukaan
aktif (m2/gr)
350 30 6,619
60 8,853
450 30 7,033
60 8,992
550 30 8,797
60 9,384
Pengujian BET
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
Pengaruh Milling-Time & Temperatur Annealing Terhadap Struktur Mikro & Pembentukan Fasa Intermetalik
Al3Ti Hasil MA 32
Tabel nilai voltase dari DSSC buah naga merah hari I s/d hari XV
Temperatur
Kalsinasi
Waktu
Tahan Nilai Voltase (miliVolt) per hari
I II III IV V VI VII VIII
350oC 30 menit 143 390 318 305 298 301 278 268
60 menit 215 500 467 456 378 323 298 276
450oC 30 menit 160 405 356 345 348 324 333 301
60 menit 250 515 489 467 432 425 399 367
550oC 30 menit 178 467 452 424 389 390 367 356
60 menit 333 562 509 498 478 487 480 475
Temperatur
Kalsinasi
Waktu
Tahan Nilai Voltase (miliVolt) per hari
IX X XI XII XIII XIV XV
350oC 30 menit 245 222 232 198 145 134 121
60 menit 247 234 254 221 201 208 198
450oC 30 menit 285 274 289 256 234 222 232
60 menit 333 323 301 299 278 280 284
550oC 30 menit 366 325 326 317 294 284 259
60 menit 456 434 398 389 378 379 368
Pengujian Kelistrikan
33
0
100
200
300
400
500
600
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
350 (0.5 jam)
350 (1 jam)
450 (0.5 jam)
450 (1 jam)
550 (0.5 jam)
550 (1 jam) Nila
i Vo
ltas
e (m
iliV
olt
)
Waktu (hari)
Pada gambar di atas didapat hasil pengujian voltase dari DSSC buah naga terjadi kecenderungan penurunan nilai voltase yang dihasilkan dari hari
ke-3 sampai ke-15
Grafik hubungan variasi temperatur dan waktu tahan terhadap voltase DSSC buah naga
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
34
Tabel penurunan voltase dari DSSC buah naga hari III s/d hari XV
% Turunnya V = V (hari sebelum) – V (hari sesudah) x 100%
V (hari sebelum)
Hari III IV V VI VII VIII IX
Penurunan
Voltase (%) 8.74 3.59 6.53 4.20 4.34 4.07 6.04
Hari X XI XII XIII XIV XV
Penurunan
Voltase (%) 4.04 5.35 4.11 8.51 1.37 4.62
Menurut Pancaningtyas dan A. Maddu (2010), hal ini lebih disebabkan karena tingkat difusi I- yang rendah melalui matriks DSSC dan terjadi penguapan yang
mudah dari elektrolit cair. Selain itu, iodine yang merupakan komponen redoks dalam larutan elektrolit cair memiliki stabilitas yang rendah karena mudah
teroksidasi oleh udara.
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
Optimasi Komposisi Lem pada PVC
Film dengan Metode Taguchi (Studi
Kasus: PT Karyaterang Sedati)
35
Temperatur
Kalsinasi
Waktu
Tahan Kuat Arus (miliAmpere/cm2) per hari
I II III IV V VI VII VIII
350oC 30 menit 0.056 0.05 0.061 0.057 0.034 0.047 0.046 0.059
60 menit 0.089 0.091 0.105 0.138 0.147 0.123 0.136 0.105
450oC 30 menit 0.065 0.067 0.072 0.103 0.122 0.116 0.106 0.098
60 menit 0.104 0.118 0.149 0.178 0.198 0.179 0.169 0.189
550oC 30 menit 0.157 0.192 0.226 0.257 0.287 0.279 0.262 0.253
60 menit 0.189 0.203 0.235 0.269 0.307 0.297 0.278 0.269
Temperatur
Kalsinasi
Waktu
Tahan Kuat Arus (miliAmpere/cm2) per hari
IX X XI XII XIII XIV XV
350oC 30 menit 0.04
9
0.05
6
0.05
9
0.04
5
0.03
6
0.04
1
0.04
3
60 menit 0.12
3
0.11
8
0.09
8
0.08
9
0.09
3
0.10
6
0.11
4
450oC 30 menit 0.09
9
0.08
9
0.08
3
0.07
6
0.06
8
0.07
9
0.08
1
60 menit 0.17
2
0.18
4
0.17
8 0.16
0.15
6
0.16
9
0.15
3
550oC 30 menit 0.26
6 0.23
0.24
5
0.19
5
0.18
2
0.20
5
0.22
3
60 menit 0.28
4
0.27
1
0.28
3
0.26
4
0.25
1
0.22
3
0.23
6
Tabel nilai kuat arus yang dihasilkan DSSC buah naga merah dari hari I s/d hari XV
36
Waktu
(hari)
Nila
i Ku
at A
rus
(mil
iAm
pe
re/c
m2)
350 (0.5 jam)
350 (1 jam)
450 (0.5 jam)
450 (1 jam)
550 (0.5 jam)
550 (1 jam)
Dari gambar di atas terdapat kecenderungan naik turun pada nilai kuat arus yang dihasilkan dari hari pertama sampai hari ke-15. Hal ini disebabkan karena stabilitas dari komponen DSSC buah naga yang masih kurang optimal, terutama pada dye ekstrak buah naga yang sudah mulai terkikis semakin bertambahnya hari secara visual.
Grafik hubungan variasi temperatur dan waktu tahan
terhadap kuat arus DSSC buah naga
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
37
P (max) = V (max) x I (max)
No. Temperatur Waktu Tahan V (max) I (max) P (max)
1. 350oC 30 menit 390 mV 0.061 mA 23.7 mW
2. 350 oC 60 menit 500 mV 0.147 mA 73.5 mW
3. 450 oC 30 menit 405 mV 0.122 mA 49.4 mW
4. 450 oC 60 menit 515 mV 0.198 mA 101.9 mW
5. 550 oC 30 menit 467 mV 0.287 mA 134 mW
6. 550 oC 60 menit 562 mV 0.307 mA 172.5 mW
Daya yang dihasilkan DSSC buah naga merah
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
Optimasi Komposisi Lem pada PVC
Film dengan Metode Taguchi (Studi
Kasus: PT Karyaterang Sedati)
38
No. Temperatur Waktu Tahan P (max) P (in) (%)
1. 350oC 30 menit 23.7 mW 480 mW 0.0123
2. 350 oC 60 menit 73.5 mW 480 mW 0.038
3. 450 oC 30 menit 49.4 mW 480 mW 0.025
4. 450 oC 60 menit 101.9 mW 480 mW 0.053
5. 550 oC 30 menit 134 mW 480 mW 0.069
6. 550 oC 60 menit 172.5 mW 480 mW 0.089
% = P (max)
P (in)
Efisiensi maksimum yang dapat dihasilkan oleh DSSC buah naga merah
Optimasi Komposisi Lem pada PVC
Film dengan Metode Taguchi (Studi
Kasus: PT Karyaterang Sedati)
39
Temperatur
Kalsinasi (oC)
Waktu
Tahan
(menit)
Luas
permukaan
aktif (m2/gr)
Voltase
(mV)
Kuat Arus
(mA)
350 30 6,619 143-390 mV 0.034-0.061 mA
60 8,853 215-500 mV 0.089-0.147 mA
450 30 7,033 160-405 mV 0.065-0.122 mA
60 8,992 215-515 mV 0.104-0.198 mA
550 30 8,797 178-467 mV 0.157-0.287 mA
60 9,384 333-562 mV 0.189-0.307 mA
Hubungan luas permukaan aktif terhadap nilai kelistrikan DSSC
Semakin tinggi temperatur dan waktu tahan kalsinasi yang diberikan akan membuat nilai voltase dan kuat arus yang dihasilkan oleh DSSC
semakin tinggi
Pengaruh Milling-Time & Temperatur Annealing Terhadap Struktur Mikro & Pembentukan Fasa Intermetalik
Al3Ti Hasil MA 40
Kesimpulan Latar
Belakang Tinjauan Pustaka
MetodologiPenelitian
Hasil & Pembahasan
Luas permukaan TiO2 semakin besar seiring bertambahnya temperatur dan waktu tahan kalsinasi yang diberikan.
Dalam uji kelistrikan DSSC, diperoleh nilai kelistrikan yang terbesar pada temperatur 5500C dan waktu tahan kalsinasi 60 menit yaitu nilai voltase 562 mV, kuat arus 0.307 mA.cm2
,dan efisiensi sebesar 0.089% dengan penurunan rentang voltase 1.31-8.74%
Nilai luas permukaan aktif berbanding lurus terhadap nilai kelistrikan DSSC buah naga merah
Pengaruh Milling-Time & Temperatur Annealing Terhadap Struktur Mikro & Pembentukan Fasa Intermetalik
Al3Ti Hasil MA 41
Melakukan sintesis sendiri dalam pembuatan semikonduktor TiO2
sebagai lapisan oksidanya
Menggunakan wadah yang sesuai dimensi sebagai pelindung dalam
mengurangi terjadinya penguapan dye organik dan larutan elektrolit
terhadap sinar matahari
Saran Latar
Belakang Tinjauan Pustaka
MetodologiPenelitian
Hasil & Pembahasan
Menggunakan variasi powder fabrication untuk membuat
perbandingan dalam penentuan kristal dan persebaran partikel
Titanium Dioksida (TiO2), seperti mechanical alloying atau milling
42
Daftar Pustaka
Chang, H., Wu, Chen, Huang, Jwo, Lo. 2010. “Dye-sensitized solar cell using natural dyes extracted from spinach and ipomoea”. Journal of Alloys and Compounds 495, 606-610 Chris, 2008.”Bahan Baku Keramik”. Fitiria, J., Adha, Fany, Sahat, Tri. 2012. “Studi Pemanfaatan Kulit Buah Naga sebagai Materi Sel Surya dengan Metode Dye Sensitized Solar Cell”. Laporan PKMP Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS Goetzberger, A.,. 2005. “Photovoltaic Solar Energy Generation”. Grätzel, M. 1998. “Demonstrating electron transfer and nanotechnology : a natural dye-sensitized nanocrystalline energy converter”. Journal of Chemical Education. Handini, W., A. Herman. 2008. “Performa Sel Surya Tersensitasi Zat Pewarna (DSSC) Berbasis ZnO dengan Variasi Tingkat Pengisian dan Besar Kristalit TiO2”. Skripsi S1 Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Universitas Indonesia Hao. S., Wu, Huang, Lin. 2006. ” Natural dyes as photosensitizers for dye-sensitized Solar Cell” . Journal of Solar Energy. Husni, H., 2010. “Kalsinasi”.
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
43
Daftar Pustaka
Kalyanasundaram, K., Grätzel, M. “Applications of functionalized transition metal complexes in photonic and optoelectronic devices”, Coordination Chemistry Reviews. 1998 Kreith, F. 1978. “Principles of Solar Engineering”. Washington: Mc Graw Book Company. Kristanto, D., 2009. “Buah Naga : Pembudidayaan di Pot dan di Kebun”. Penebar Swadaya. Jakarta. Luurtsema, A. Gregory. 1997. “Spin Coating for Rectangular substrates”. Thesis. Barkeley: University of California Maddu, A., Zuhri, Irmansyah. “Penggunaan Ekstrak Antosianin Kol Merah Sebagai Fotosensitizer pada Sel Surya TiO2 Nanokristal Tersensitisasi Dye”. Makara, Teknologi, Vol 11, No. 2 November 2007: 78-84 Pancaningtyas, L., 2010. “Peranan Elektrolit pada Performa Sel Surya Pewarna Tersensitisasi (SSPT)”. Surabaya : ITS Phattalung, Sutassana, Na., Smith, Michael, F.,& Limpijumnong, Sukit, 2006 “First Principles Study of Native Defects in Anatase TiO2.” Sandia National Laboratories. 2002. Light Absorbtion Creating Charge Carier. http://photovoltaics.sandia.gov (Diakses 20 Februari 2012) Septina, Wilman. 2007. “Pembuatan Prototipe Solar Cell Murah dengan Bahan Organik-Inorganik (Dye Sensitzed Solar Cell).” Laporan Akhir Penelitian Bidang Energi. Bandung : Institut Teknologi Bandung.
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
44
Daftar Pustaka
Sol Ideas Technology Department. 2007. How Dye-Sensitized Solar Cell Works. http://www.solideas.com/solrcell/howworks.html (Diakses 28 Februari 2012) Solaronix. How To Start With Dye Solar Cells http://www.solaronix.com/technology/guide/ (Diakses 20 Februari 2012) Sugiyono, 2002. “Kaji Numerik Proses di Dalam Kalsiner”.Bandung : Institut Teknologi Bandung. Tamaki,J. Z. Zhang, K. Fujimori, M. Akiyama, T. Harada, N. Miura,N. Yamazoe,“Grain-size effects in tungsten oxide- based sensor for nitrogen oxides”, J. Electrochem. Soc. 141 (1994) 2207–2210. Wang, S.H., Chou, T.C., dan Liu, C.C.,. “Nano-crystalline tungsten oxide NO2 sensor”. Journal Sensors and Actuators B 94 (2003) 343-351. Wongcharee, K., Meeyoo, Chavadej. “Dye-sensitized solar cell using natural dyes extracted from rosella and blue pea flowers”. Solar Energy Materials and Solar Cells 91 (2007) 566-571. Yuliarto, B. “Energi Surya : Alternatif Sumber Energi Masa Depan Indonesia”. Berita Iptek. 16 Februari 2006. http://www.indeni.org (Diakses Februari 2012) Zhang, Y., L. Wang, Liu, Zhai, Fan, D. Wang, Lin, Xie. “Synthesis Zn-doped TiO2 microsphores with enhanced photovoltaic performance and application for dye –sensitized solar cell”. Electrochimica Acta 56 (2011) 6517-6523
Variasi Temperatur dan Waktu Tahan Kalsinasi Terhadap Unjuk Kerja Semikonduktor TiO2
Sebagai Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Dengan Dye Ekstrak Buah Naga Merah
TERIMA KASIH
Rabu , 11 Juli 2012
top related