sintesis dan karakterisasi senyawa basa ...digilib.unila.ac.id/59146/3/skripsi tanpa bab...
TRANSCRIPT
SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA BASA SCHIFF DARI
4-(DIMETILAMINO)BENZALDEHIDA DAN ANILINA SEBAGAI
SENSITIZER PADA DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)
DENGAN VARIASI ELEKTRODA PEMBANDING
(Skripsi)
Oleh
RISYDA UMAMI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2019
ABSTRACT
SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF SCHIFF BASE
COMPOUNDS FROM 4-(DIMETHYLAMINO)BENZALDEHYDE AND
ANILINE AS SENSITIZER ON DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)
WITH COUNTER ELECTRODE VARIATIONS
By
RISYDA UMAMI
Synthesis of Schiff base compounds from 4-(dimethilamino)benzaldehyde and
aniline has been done with condensation method. The results of Schiff bases were
obtained yellow crystals with a yield of 76,17%. UV-Vis characterization showed
Schiff base ligand has a maximum wavelength of 355 nm with transition n→π *
and undergoes batochromic shift. The IR spectrum appear at wave number 1662
cm-1 indicates the presence of an azometine group (–C=N–). Thermal
decomposition analysis is carried out using DTA-TGA in the temperature range of
30-600 °C. A mass loss stage of the Schiff base molecule was obtained of
86,48% in the temperature range of 170-280 °C and there were carbon residues of
13,94%. Based on UV-Vis, IR, and DTA-TGA data, the synthesized Schiff base
has the ability to be used as sensitizer on Dye Sensitized Solar Cells (DSSC).
DSSC fabrication using a sensitizer from the synthesized Schiff base was carried
out using three variations of the counter electrode, which were the counter
electrode with pencil graphite, candle flame soot, and a combination of pencil
graphite and candle flame soot. Counter electrodes from candle soot produced the
best photovoltaic performance with an efficiency of 0,308%, maximum voltage
(Vmax) of 513,6 mV, and maximum current strength (Imax) of 0,6 mA.
Key words: Schiff base, sensitizer, Dye Sensitized Solar Cell (DSSC), counter
electrode.
ABSTRAK
SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA BASA SCHIFF DARI
4-(DIMETILAMINO)BENZALDEHIDA DAN ANILINA SEBAGAI
SENSITIZER PADA DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)
DENGAN VARIASI ELEKTRODA PEMBANDING
Oleh
RISYDA UMAMI
Telah dilakukan sintesis senyawa basa Schiff dari 4-(dimetilamino)benzaldehida
dan anilina dengan metode kondensasi. Hasil sintesis basa Schiff diperoleh kristal
berwarna kuning dengan rendemen sebesar 76,17%. Karakterisasi UV-Vis
menunjukkan ligan basa Schiff memiliki panjang gelombang maksimum 355 nm
dengan transisi n→π* dan mengalami pergeseran batokromik. Data spektrum IR
basa Schiff muncul pada bilangan gelombang 1662 cm-1 menunjukkan adanya
gugus azometina (–C=N–). Analisis dekomposisi termal dilakukan menggunakan
DTA-TGA dengan pemanasan pada rentang suhu 30-600 °C. Diperoleh satu
tahap kehilangan massa dari molekul basa Schiff sebesar 86,48% pada rentang
suhu 170-280 °C dan terdapat residu karbon sebesar 13,94%. Berdasarkan data
UV-Vis, IR, dan DTA-TGA menunjukkan basa Schiff hasil sintesis memiliki
kemampuan untuk digunakan sebagai sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell
(DSSC). Fabrikasi DSSC menggunakan sensitizer dari basa Schiff hasil sintesis
dilakukan dengan menggunakan tiga variasi elektroda pembanding yaitu elektroda
pembanding dengan grafit pensil, jelaga api lilin, serta kombinasi grafit pensil dan
jelaga api lilin. Elektroda pembanding dari jelaga api lilin menghasilkan kinerja
fotovoltaik paling baik dengan efisiensi sebesar 0,308%, tegangan maksimum
(Vmax) 513,6 mV, dan kuat arus maksimum(Imax) 0,6 mA.
Kata kunci: basa Schiff, sensitizer, Dye Sensitized Solar Cell (DSSC), elektroda
pembanding.
SINTESIS DAN KARAKTERISASI SENYAWA BASA SCHIFF DARI
4-(DIMETILAMINO)BENZALDEHIDA DAN ANILINA SEBAGAI
SENSITIZER PADA DYE SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC)
DENGAN VARIASI ELEKTRODA PEMBANDING
Oleh
RISYDA UMAMI
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA SAINS
Pada
Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2019
Judul Skripsi : SINTESIS DAN KARAKTERISASI
SENYAWA BASA SCHIFF DARI
4-(DIMETILAMINO)BENZALDEHIDA DAN
ANILINA SEBAGAI SENSITIZER PADA DYE
SENSITIZED SOLAR CELL (DSSC) DENGAN
VARIASI ELEKTRODA PEMBANDING
Nama Mahasiswa : Risyda Umami
Nomor Pokok Mahasiswa : 1517011047
Program Studi : Kimia
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
MENYETUJUI
1. Komisi Pembimbing
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Zipora Sembiring, M.S. Dr. Ni Luh Gede Ratna J., M.Si.
NIP. 195901061986032001 NIP 197707132009122002
2. Ketua Jurusan Kimia
Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T.
NIP. 197407052000031001
MENGESAHKAN
1. Tim Penguji
Ketua : Dr. Zipora Sembiring, M.S. ........................
Sekretaris : Dr. Ni Luh Gede Ratna J., M.Si. ........................
Penguji
Bukan Pembimbing : Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. ........................
2. Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Drs. Suratman, M.Sc.
NIP. 196406041990031002
Tanggal Lulus Ujian Skripsi : 25 September 2019
SURAT PERNYATAAN
KEASLIAN SKRIPSI
Yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Risyda Umami
NPM : 1517011047
Jurusan : Kimia
Fakultas : Matematika dan ilmu Pengetahuan Alam
Perguruan Tinggi : Universitas Lampung
Menyatakan dengan sebenar-benarnya, bahwa skripsi saya berjudul :
“Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Basa Schiff dari 4-(Dimetilamino)
benzaldehida dan Anilina sebagai Sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell
(DSSC) dengan Variasi Elektroda Pembanding”
Adalah benar karya sendiri dan saya juga tidak keberatan jika sebagian atau
seluruh data di dalam skripsi tersebut digunakan oleh dosen atau program studi
untuk kepentingan publikasi sesuai dengan kesepakatan.
Bandar Lampung, 7 Oktober 2019
Yang Menyatakan
(Risyda Umami)
NPM. 1517011047
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Lampung Tengah pada tanggal 27 Juni 1997, sebagai anak
pertama dari tiga bersaudara yang merupakan putri dari pasangan Bapak Khusnan
Hamam dan Ibu Siti Halimah. Penulis mengawali jenjang pendidikan di TK
Aisyiyah Bustanul Atfal Sridadi pada tahun 2000. Tahun 2003 penulis
melanjutkan pendidikannya di SDN 02 Sridadi yang diselesaikan pada tahun
2009. Kemudian penulis melanjutkan sekolah lanjutan pertama di SMPN 01
Kalirejo, Lampung Tengah pada tahun 2009-2012, dan sekolah menengah atas di
SMAN 01 Kalirejo, Lampung Tengah pada tahun 2012-2015. Pada tahun 2015,
penulis terdaftar sebagai mahasiswa jurusan kimia FMIPA Universitas Lampung
melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).
Selama menjadi mahasiswa, penulis juga aktif berorganisasi. Organisasi yang
pernah diikuti adalah Himpunan Mahasiswa Kimia (HIMAKI) Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung sebagai Kader
Muda Himaki (KAMI) periode 2015/2016 dan anggota Biro Penerbitan (BP)
periode 2016/2017. Selain mengikuti organisasi, penulis juga pernah menjadi
asisten Praktikum Kimia Anorganik I tahun 2018 dan Kimia Anorganik II tahun
2019 untuk mahasiswa kimia. Pada tahun 2018, penulis telah menyelesaikan
Praktik Kerja Lapangan (PKL) yang berjudul “Pembuatan Serbuk Pewarna Alami
untuk Bahan Makanan dari Kunyit (Curcuma domestica Valet) dan Daun Bayam
Merah (Alternanthera amoena Voss) dengan Metode Oven Drying” di
Laboratorium Kimia Anorganik/Fisik FMIPA Universitas Lampung. Penulis
melaksanakan program Kuliah Kerja Nyata (KKN) selama 40 hari di Desa Terang
Bumi Agung, Kecamatan Gunung Terang, Kabupaten Tulang Bawang Barat pada
tahun 2018.
Kupersembahkan karya ini sebagai wujud bakti dan
tanggung jawab kepada :
Kedua orang tuaku, Bapak Khusnan Hamam dan Ibu Siti Halimah yang telah
memberikan kasih sayang, cinta, do’a, dukungan, dan motivasinya.
Rasa hormatku kepada: Ibu Dr. Zipora Sembiring, M.S.
Ibu Dr. Ni Luh Gede Ratna J., M.Si. Terima kasih atas ilmu, nasihat, dan kesabaran dalam
membimbing selama ini.
Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Kimia atas seluruh ilmu yang telah diberikan
Keluarga besar dan sahabat
Almamater Tercinta Universitas Lampung
MOTTO
“Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya bersama kesulitan ada
kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan
yang lain). Dan hanya kepada Tuhanmulah engkau berharap”
(Q.S. Al-Insyirah, 5-8)
“Rahasia keberhasilan adalah kerja keras dan belajar dari kegagalan”
“Life is like riding a bicycle. To keep your balance, you must keep moving” (Albert Einstein)
“Do the best and pray. God will take care of the rest”
SANWACANA
Alhamdulillahirabbil’alamin, puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah
memberikan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul ”Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Basa Schiff dari
4-(Dimetilamino)Benzaldehida dan Anilina sebagai Sensitizer pada Dye
Sensitized Solar Cell (DSSC) dengan Variasi Elektroda Pembanding” sebagai
salah satu syarat untuk mendapat gelar Sarjana Sains pada Jurusan Kimia FMIPA
Unila. Shalawat serta salam tak lupa penulis haturkan kepada Nabi Muhammad
SAW, keluarga, sahabat, dan seluruh umatnya yang selalu taat mengikuti dan
mengamalkan ajaran dan sunnahnya. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Bapak Drs. Suratman, M.Sc. selaku Dekan Fakultas Matematika dan ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
2. Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T., selaku Ketua Jurusan Kimia
FMIPA Universitas Lampung dan selaku pembahas penelitian atas
kesediaan memberikan motivasi, kritik dan saran yang membangun bagi
penulis.
3. Ibu Dr. Zipora Sembiring, M.S. selaku pembimbing 1 penelitian atas segala
bimbingan, semangat, bantuan, nasihat, dan motivasi sehingga penulis dapat
menyelesaikan penulisan skripsi ini.
4. Ibu Dr. Ni Luh Gede Ratna Juliasih, M.Si. selaku pembimbing 2 penelitian
atas segala bimbingan, nasihat, motivasi, dan saran sehingga penulis dapat
menyelesaikan penulisan skripsi ini.
5. Ibu Dr. Mita Rilyanti, M.Si. selaku pembimbing akademik penulis yang
telah memberikan bimbingan, semangat, motivasi, dan saran selama
perkuliahan.
6. Segenap staf pengajar dan karyawan di Jurusan Kimia FMIPA Universitas
Lampung.
7. Kedua orang tuaku, Bapak Khusnan Hamam dan Ibu Siti Halimah
terimakasih yang tak terhingga atas segala kasih sayang, cinta, kesabaran,
dukungan, semangat dan do’a yang tak pernah berhenti.
8. Kedua adik tersayang, Abdul Halim Makhsuni dan Najih Ikmal Mubarok,
serta seluruh keluarga besar penulis yang selalu memberikan kasih sayang,
semangat, dukungan, dan do’a untuk penulis.
9. Sahabat yang menemani berjuang dari awal perkuliahan : Dwi Nurhayati,
Putri Damayanti, Reni wulandari, Rifka Amalia, dan Windi Ratnasari yang
telah menemani penulis dalam berbagai keadaan dan perasaan. Terimakasih
untuk kebersamaan yang tak terlupakan, semangat, bantuan, nasihat, canda
dan tawanya.
10. Oriza Dharmawangsa yang dengan sabar selalu mendo’akan, memberi
semangat, bantuan, menjadi pendengar setia bagi penulis, dan memotivasi
penulis untuk segera menyelesaikan skripsi ini.
11. Fita Muftihana, Reza Ardhia Cahyani, Rizza Sefitriana, dan Indrianti yang
telah menjadi teman satu atap, tempat berbagi cerita setiap harinya.
Terimakasih kebersamaan dan keceriannya.
12. Partner penelitian : Naina Purnama Sari, Dwi Saraswati Luthfi, Tri Julianti,
Annisa Tri Agustin yang telah berjuang bersama-sama untuk menyelesaikan
penelitian, selalu membantu dan menyemangati penulis.
13. Teman-teman seperjuangan di Laboratorium Kimia Anorganik/Fisik yang
menemani penulis selama penelitian.
14. Keluarga Chem15try Unila, terimakasih atas kebersamaan yang telah dilalui
dalam kehidupan di kampus dari awal sampai sekarang. See you on top
guys!.
15. Semua pihak yang telah membantu dan mendukung penulis dalam
penyusunan skripsi ini.
Atas segala kebaikan yang telah diberikan, semoga Allah SWT membalasnya
dengan pahala yang berlipat-lipat ganda. Penulis menyadari bahwa skripsi ini
masih terdapat kekurangan, namun penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat
dan berguna bagi rekan-rekan khususnya mahasiswa kimia dan pembaca pada
umumnya.
Bandar Lampung, Agustus 2019
Penulis,
Risyda Umami
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ................................................................................................ iv
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. v
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ............................................................................................... 1
B. Tujuan Penelitian ........................................................................................... 4
C. Manfaat Penelitian ......................................................................................... 5
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Basa Schiff ..................................................................................................... 6
1. Senyawa 4-(Dimetilamino)benzaldehida ................................................... 8
2. Anilina........................................................................................................ 9
B. Sintesis Senyawa Basa Schiff ...................................................................... 10
C. Karakterisasi Senyawa Basa Schiff ............................................................. 12
1. Spektrofotometri UV-Vis......................................................................... 12
2. Spektrofotometri IR ................................................................................. 15
3. Differential Thermal Analysis-Thermogravimetric Analysis (DTA-TG) 16
D. Basa Schiff sebagai Sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) ..... 17
E. Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) ............................................................... 19
1. Elektroda Kerja ........................................................................................ 20
2. Zat Warna (Dye) ...................................................................................... 21
3. Elektrolit .................................................................................................. 22
4. Elektroda Pembanding ............................................................................. 23
5. Prinsip Kerja DSSC ................................................................................. 24
III.METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian ...................................................................... 26
B. Alat dan Bahan ............................................................................................ 26
1. Alat ........................................................................................................... 26
2. Bahan .......................................................................................................
1. Sintesis Basa Schiff dari 4-(dimetilamino)benzaldehida dan Anilina ..... 27
2. Karakterisasi Senyawa Basa Schiff Hasil Sintesis ................................... 28
a. Spektrofotometri UV-Vis ................................................................... 28
b. Spektrofotometri IR ............................................................................ 28
27
C. Prosedur Kerja ............................................................................................. 27
iii
c. Differential Thermal Analysis-Thermogravimetric Analysis
(DTA-TGA) ....................................................................................... 28
3. Fabrikasi DSSC ........................................................................................ 29
a. Preparasi Pasta TiO2 ........................................................................... 29
b. Pembuatan Elektroda Kerja ................................................................ 29
c. Pembuatan Elektrolit Gel .................................................................... 30
d. Preparasi Elektroda Pembanding ........................................................ 30
e. Perangkaian Komponen DSSC ........................................................... 30
f. Pengukuran Arus dan Tegangan DSSC .............................................. 31
D. Diagram Alir Penelitian ............................................................................... 32
1. Sintesis Basa Schiff.................................................................................. 32
2. Fabrikasi Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) ........................................... 33
IV.HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Sintesis Basa Schiff ..................................................................................... 35
B. Karakterisasi Ligan Basa Schiff Hasil Sintesis ........................................... 40
1. Spektrofotometer UV-Vis ........................................................................ 40
2. Spektrofotometer IR................................................................................. 42
3. Differential Thermal Analysis–Thermogravimetric (DTA-TGA) ........... 44
C. Aplikasi Basa Schiff pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) .................... 46
1. Pembuatan Elektroda Kerja ..................................................................... 47
2. Pembuatan Elektrolit Gel ......................................................................... 48
3. Preparasi Elektroda Pembanding ............................................................. 48
4. Pengukuran Arus dan Tegangan dari Rangkaian DSSC .......................... 49
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan ...................................................................................................... 53
B. Saran ............................................................................................................ 54
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Spektrum cahaya tampak dengan warna komplementer .................................. 13
2. Data panjang gelombang basa Schiff dan senyawa pembentuknya ................ 41
3. Data spektrum IR basa Schiff dan senyawa pembentuknya ............................ 43
4. Data TGA pengurangan masa senyawa basa Schiff ........................................ 45
5. Data pengukuran arus, tegangan, dan efisiensi dari DSSC .............................. 50
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Struktur umum senyawa basa Schiff .................................................................. 6
2. Reaksi pembentukan basa Schiff ....................................................................... 7
3. Struktur 4-(dimetilamino)benzaldehida ............................................................. 8
4. Struktur molekul anilina ................................................................................... 10
5. Energi yang dibutuhkan dalam transisi elektron .............................................. 14
6. Rangkaian DSSC ............................................................................................... 19
7. Skema kerja DSSC ........................................................................................... 24
8. Basa Schiff hasil sintesis .................................................................................. 36
9. Reaksi pembentukan basa Schiff hasil sintesis ................................................ 37
10. Tahap adisi pembentukan basa Schiff ............................................................ 38
11. Tahap eliminasi pembentukan basa Schiff ..................................................... 39
12. Spektrum UV-Vis basa Schiff hasil sintesis .................................................. 40
13. Spektrum IR basa Schiff hasil sintesis ........................................................... 42
14. Termogram DTA-TGA basa Schiff hasil sintesis .......................................... 45
15. Elektroda kerja ............................................................................................... 47
16. Elektroda pembanding ................................................................................... 48
17. Rangkaian DSSC ............................................................................................ 49
18. Proses pengukuran arus dan tegangan DSSC ................................................ 50
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan teknologi dan pertambahan jumlah penduduk,
kebutuhan energi di Indonesia juga semakin meningkat. Menurut Badan
Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) (2013), tingkat kebutuhan energi
di Indonesia diperkirakan meningkat sebesar 4,27% pertahun pada tahun 2011-
2030. Sumber energi utama saat ini berasal dari bahan bakar fosil yang
jumlahnya semakin menipis. Pembakaran bahan bakar fosil juga menyebabkan
polusi pada lingkungan karena menghasilkan karbon monoksida, karbon
dioksida, belerang dioksida, dan lain-lain. Hal ini mendorong pengembangan
teknologi produksi energi berdasarkan sumber energi alternatif yang
terbarukan. Energi matahari dapat menjadi sumber energi alternatif yang
sangat menjanjikan, karena jumlahnya yang tidak terbatas dan ramah
lingkungan. Energi matahari dapat dikonversi menjadi energi listrik
menggunakan perangkat fotovoltaik atau sel surya (Chadijah et al., 2016;
Ghann et al., 2017; Naik et al., 2018).
Sel surya konvensional yang banyak diproduksi saat ini menggunakan silikon
sebagai bahan dasarnya. Namun, silikon yang diperlukan untuk sel surya harus
sangat murni, diperoleh melalui proses rumit, dan biaya yang cukup mahal
2
(Carella et al., 2018). Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) mulai banyak
dikembangkan sebagai alternatif pengganti sel surya konvensional karena
memiliki beberapa keunggulan seperti pembuatannya yang sederhana, biaya
produksi yang lebih murah, dan lebih ramah lingkungan (Zhou et al., 2011).
DSSC merupakan jenis sel surya yang menggunakan zat warna sebagai
sensitizer untuk meningkatkan efisiensi kerjanya. Rangkaian DSSC terdiri dari
empat komponen, yaitu elektroda kerja, zat warna (dye), elektrolit, dan
elektroda pembanding (Mir and Niasari, 2012).
Salah satu komponen terpenting dalam DSSC adalah zat warna (dye) yang
berperan sebagai sensitizer untuk menyerap foton dari cahaya matahari dan
mengubahnya menjadi energi listrik. Zat warna yang digunakan dapat berupa
zat warna anorganik seperti kompleks rutenium atau zat warna organik (alami
dan sintesis). Kompleks rutenium sebagai sensitizer dalam DSSC dapat
menghasilkan efisiensi mencapai 11%. Akan tetapi, kompleks rutenium
memerlukan proses sintesis yang rumit dan biaya yang sangat tinggi karena
termasuk golongan logam mulia (Shalini et al., 2016). Zat warna organik
sintesis banyak digunakan untuk menggantikan kompleks rutenium karena
memiliki beberapa keuntungan, yaitu lebih stabil secara kimia dan termal, tidak
mudah terdegradasi, biaya yang lebih rendah, dan proses sintesisnya lebih
mudah dibandingkan dengan sintesis kompleks rutenium (Li et al., 2013).
Penggunaan zat warna organik sintesis sebagai sensitizer pada DSSC telah
banyak dilakukan, salah satunya yaitu basa Schiff. Penelitian yang dilakukan
oleh Ghann et al. (2017) telah mensintesis basa Schiff dari salisilaldehida
3
dengan etilendiamina. Basa Schiff yang dihasilkan kemudian diaplikasikan
sebagai sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC). Hasil pengukuran
kinerja pada DSSC menunjukkan bahwa penggunaan basa Schiff menghasilkan
efisiensi sebesar 0,14%. Naik et al. (2018) telah berhasil mensintesis zat warna
organik bebas logam berupa basa Schiff dari 4-(dimetilamino)benzaldehida dan
asam para-aminobenzoat. Sintesis dilakukan menggunakan metode refluks
dalam pelarut metanol selama 5 jam. Basa Schiff yang diperoleh memiliki dua
puncak serapan yaitu pada 250 nm dan 371 nm. Basa Schiff hasil sintesis
digunakan sebagai sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) dan
menghasilkan efisiensi sebesar 1%.
Basa Schiff merupakan senyawa yang memiliki gugus azometina (–C=N–)
yang diperoleh dari kondensasi aldehida atau keton dengan amina primer,
sehingga memiliki struktur yang fleksibel dan sangat beragam. Pembentukan
basa Schiff dapat terjadi dalam suasana asam maupun suasana basa. Basa
Schiff yang dibentuk dari aldehida aromatik lebih stabil dibandingkan dengan
aldehida alifatik karena memiliki sistem ikatan konjugasi yang panjang
(Xavier and Srividhya, 2014). Sintesis basa Schiff banyak dilakukan dengan
metode kondensasi karena relatif lebih mudah dan sederhana. Banyak peneliti
sebelumnya yang telah berhasil mensintesis basa Schiff melalui reaksi
kondensasi (Sembiring et al., 2013; Ghann et al., 2017; Al-Barody et al.,
2018). Salah satu senyawa yang dapat membentuk basa Schiff adalah
4-(dimetilamino)benzaldehida yang berperan sebagai aldehida dengan anilina
sebagai amina primer.
4
Penelitian ini mensintesis basa Schiff dari 4-(dimetilamino)benzaldehida dan
anilina dengan metode kondensasi dalam suasana asam. Basa Schiff yang
diperoleh dari penelitian ini dikarakterisasi menggunakan spektrofotometer
UV-Vis, spektrofotometer IR, dan DTA-TGA. Spektrofotometer UV-Vis
digunakan untuk memperoleh panjang gelombang maksimum daerah-daerah
serapan dari ikatan antar atom, spektrofotometer IR untuk penentuan gugus
fungsi, dan DTA-TGA untuk mengetahui sifat termal. Basa Schiff hasil
sintesis juga diaplikasikan sebagai sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell
(DSSC) dengan variasi elektroda pembanding.
B. Tujuan Penelitian
Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan basa Schiff hasil
sintesis dari 4-(dimetilamino)benzaldehida dan anilina yang dapat digunakan
sebagai sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC).
Secara khusus tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mendapatkan senyawa basa Schiff dari 4-(dimetilamino)benzaldehida dan
anilina dengan metode kondensasi.
2. Memperoleh panjang gelombang maksimum, gugus-gugus fungsi, dan sifat
termal dari basa Schiff hasil sintesis menggunakan spektrofotometer UV-
Vis, spektrofotometer IR, dan DTA-TGA.
3. Mengaplikasikan basa Schiff hasil sintesis sebagai sensitizer pada Dye
Sensitized Solar Cell (DSSC) dengan menggunakan variasi karbon elektroda
pembanding.
5
C. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk memperoleh senyawa basa Schiff dari
4-(dimetilamino)benzaldehida dan anilina yang dapat digunakan sebagai
sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) untuk memenuhi kebutuhan
energi alternatif di masa depan.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Basa Schiff
Basa Schiff adalah senyawa yang memiliki gugus imina atau gugus azometina
(–C=N–). Basa Schiff ini terbentuk melalui sebuah reaksi kondensasi amina
primer dengan senyawa karbonil. Senyawa ini pertama kali disintesis oleh
seorang peneliti bernama Hugo Schiff pada tahun 1864 (Ashraf et al., 2011).
Pembentukan basa Schiff dapat terjadi dalam suasana asam maupun suasana
basa. Basa Schiff yang disintesis dari aldehid lebih mudah terbentuk
dibandingkan dengan keton (Xavier and Srividhya, 2014). Senyawa basa
Schiff dari aldehida alifatik relatif tidak stabil dan mudah dipolimerisasi. Jika
digunakan aldehida dan amina primer aromatik, maka senyawa basa schiff
yang terbentuk lebih stabil karena memiliki sistem konjugasi yang panjang
(Hassan, 2014). Struktur umum basa Schiff ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Struktur umum senyawa basa Schiff (Silva et al., 2011)
Gambar 1 menunjukkan struktur dari basa Schiff yang memiliki keistimewan
karena adanya ikatan rangkap berupa gugus azometina (–C=N–). R1, R2, dan
7
R3 dapat berupa senyawa yang sama ataupun berbeda dari golongan alkil, aril,
sikloalkil atau senyawa heterosiklik yang mungkin tersubtitusi. Atom nitrogen
terikat pada gugus aril atau gugus alkil (R) tetapi bukan atom hidrogen yang
membuat basa Schiff menjadi imina yang stabil (Cozzi, 2004). Reaksi dari
pembentukan basa Schiff ditunjukkan pada Gambar 2. Reaksi menunjukkan
bahwa nitrogen dari amina primer berikatan dengan karbon dari aldehida
sehingga terbentuk ikatan rangkap dari karbon dan nitrogen yang dikenal
dengan gugus azometina sehingga membentuk senyawa basa Schiff.
Gambar 2. Reaksi pembentukan basa Schiff (Patil et al., 2012)
Basa Schiff memiliki aplikasi yang luas dalam industri makanan, industri
pewarna, analisis kimia, katalis, fungisida, agrokimia dan aktivitas biologis
(Prakash and Ardhikari, 2011). Senyawa basa Schiff dengan ion logam transisi
merupakan senyawa penting dalam berbagai keperluan reaksi reaksi kimia baik
sebagai polimerisasi, oksidasi, reduksi maupun sebagai katalis yang memiliki
efektifitas yang tinggi (Sembiring et al., 2013). Basa Schiff juga telah banyak
digunakan sebagai zat warna (dye) untuk sensitizer pada Dye Sensitized Solar
Cell (DSSC), baik dalam bentuk ligan bebas maupun dalam bentuk senyawa
kompleks (Ghann et al., 2017; Al-Barody et al., 2018).
8
1. Senyawa 4-(Dimetilamino)benzaldehida
Senyawa 4-(dimetilamino)benzaldehida adalah serbuk kristal putih dengan
titik leleh 72-75 °C dan titik didih 176-177 °C. Berat molekulnya adalah
149,19 g/mol dengan rumus molekul C9H11NO. beberapa siinonim dari
senyawa 4-(dimetilamino)benzaldehida diantaranya adalah Ehrlichovo,
reagen Ehrlich, p-(dimetilamino)benzaldehida, N, N-Dimetil-4-
aminobenzaldehida, 4-Dimetilaminobenzena karbonal, dan N, N-Dimetil-p-
aminobenzaldehida. Struktur dari senyawa ini ditunjukkan pada Gambar 3.
Struktur senyawa 4-(dimetilamino)benzaldehida pada Gambar 3 berupa
kerangka aromatik yang memiliki dua substituen dengan posisi para berupa
gugus aldehida (–CHO) dan senyawa dimetilamino.
Gambar 3. Struktur 4-(dimetilamino)benzaldehida
Penggunaan 4-(dimetilamino)benzaldehida telah banyak ditemukan dalam
proses sintesis sebagai donor karbonil. Salah satu aplikasi utama dari
senyawa 4-(dimetilamino)benzaldehida adalah dalam pembentukan berbagai
jenis basa Schiff. Basa Schiff dibentuk oleh kondensasi gugus karbonil
dengan donor amina primer. Penggunaan 4-(dimetilamino)benzaldehida
9
sebagai salah satu donor aldehida dalam pembentukan basa Schiff yang
paling banyak dilaporkan yaitu dengan senyawa hidrazon dan semikarbonat
(Adegoke, 2011).
Senyawa basa Schiff dari 4-(dimetilamino)benzaldehida dan asam
4-aminobenzoat telah berhasil disintesis melalui reaksi kondensasi dalam
pelarut etanol dengan perbandingan mol 1:1. Hasil karakterisasi yang
diperoleh menunjukkan bahwa basa Schiff hasil sintesis merupakan ligan
bidendat (Khan et al., 2013). Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh
Salim et al. (2013), telah mensintesis basa Schiff dari kondensasi senyawa
4-(dimetilamino)benzaldehida dengan anilina. Sintesis dilakukan selama 6
jam refluks dalam pelarut etanol dengan perbandingan mol 1:1 dan
menghasilkan rendemen sebesar 95%.
2. Anilina
Anilina (fenilamina atau aminobenzena) merupakan senyawa organik yang
mempunyai gugus amino (–NH2) terikat pada cincin aromatik seperti
ditunjukkan pada Gambar 4. Anilina memiliki rumus molekul C6H5NH2,
memiliki polaritas dan kelarutan yang tinggi dalam air. Anilina dapat
disintesis dari benzena dengan proses nitrasi dan hidrogenasi. Benzena
direaksikan dengan asam nitrat dan asam sulfat pada suhu 50-60 °C yang
kemudian membentuk nitrobenzen (i). Nitrobenzen yang dihasilkan
kemudian dihidrogenasikan pada suhu 200-300 °C dengan katalis logam
seperti timah atau Sn (ii). Reaksi pembuatan anilin adalah sebagai berikut:
10
C6H6 + HNO3 H2SO4→ C6H5NO2 + 2H2O (i)
C6H5NO2 + 3H2 Sn,HCL pekat→ C6H5NH2 + 2H2O (ii)
(Hart, 2003).
Gambar 4. Struktur molekul anilina
Anilina adalah senyawa representatif dari senyawa aromatik yang
mengandung N dan terutama digunakan sebagai zat kimia antara dalam
produksi polimer, pestisida, obat-obatan, dan pewarna. Anilina berupa
cairan minyak tak berwarna yang mudah menjadi coklat karena oksidasi
atau terkena cahaya, bau dan cita rasa khas, basa organik penting karena
merupakan dasar bagi banyak zat warna (Ersoz and Atalay, 2010).
B. Sintesis Senyawa Basa Schiff
Basa schiff merupakan hasil dari reaksi kondensasi amina primer dengan
senyawa karbonil. Sintesis basa Schiff dapat dilakukan dengan metode
konvensional melalui proses refluks terhadap amina primer dan aldehida atau
keton dalam suatu pelarut organik dengan adanya sedikit asam atau basa
(Anjali et al., 2013). Sintesis basa Schiff dengan metode konvensional telah
dilakukan oleh banyak peneliti. Sirumapea dan Anggraini (2016) telah
melakukan sintesis basa Schiff dari 4,4-diaminodifenileter dan ortohidroksi
11
benzaldehida dengan metode refluks dalam pelarut etanol. Penelitian yang
dilakukan El-ferjani et al. (2017) mensintesis senyawa basa Schiff dari
4-(dimetilamino)benzaldehida dan beberapa asam amino seperti L-tirosin,
L-glisin, L-valin, dan L-aspargin dengan metode refluks dalam pelarut
methanol-etanol.
Pembentukan basa Schiff diawali dengan tahap adisi amina nukleofilik pada
karbon karbonil yang bermuatan positif. Proton akan terlepas dari nitrogen dan
akan diterima oleh oksigen. Tahap selanjutnya yaitu tahap eliminasi air
melalui protonasi gugus –OH. Pembentukan ligan basa Schiff bergantung pada
pH dan bersifat reversibel. Tahap adisi akan berjalan lambat jika larutan
terlalu asam, karena konsentrasi amina bebas lebih kecil dari pada konsentrasi
amina terprotonasi. Sifat nukleofil amina yang terprotonasi akan hilang karena
atom nitrogen menjadi bermuatan positif dan tidak dapat menyerang karbon
karbonil, sehingga tidak dapat membentuk amina. Tahap eliminasi akan
berjalan lambat jika keasaman menurun, karena jumlah proton yang digunakan
untuk memprotonasi gugus –OH sangat sedikit. Kondisi pH diatur pada pH
optimum sekitar pH 3-4 agar kedua tahap reaksi berjalan maksimum. Secara
umum reaksi pembentukan basa Schiff menggunakan katalis asam untuk
memperoleh pH optimum (Fessenden and Fessenden, 1982).
Beberapa katalis asam telah digunakan dalam reaksi pembentukan basa Schiff.
Thakare et al. (2010) telah mensintesis basa Schiff dari senyawa p-kloroanilina
dan 4-(dimetilamino)benzaldehida menggunakan katalis asam sulfat. Katalis
asam dari buah lemon digunakan Patil et al. (2012) untuk mensintesis beberapa
12
senyawa basa schiff dari benzaldehida dan anilina. Katalis asam asetat telah
digunakan Hussain et al. (2014) dalam mensintesis lima senyawa imina
turunan dari sulfametaksazol dan digunakan Xavier and Srividhya (2014)
dalam mensintesis empat ligan basa Schiff dari aldehida aromatik dan amina
primer aromatik.
C. Karakterisasi Senyawa Basa Schiff
Karakterisasi senyawa basa Schiff dapat dilakukan dengan mengunakan
beberapa metode seperti, spektrofotometri UV-Vis, spektrofotometri IR, dan
Differential Thermal Analysis-Thermogravimetric Analysis (DTA-TGA).
1. Spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri UV-Vis merupakan metode yang digunakan untuk
mengukur panjang gelombang suatu senyawa. Spektrum UV-Vis
merupakan absorbansi radiasi UV dan Visibel sebagai fungsi dari panjang
gelombang oleh molekul. Panjang gelombang sinar UV yang terdapat pada
spektrofotometer dimulai dari 200-400 nm, sedangkan panjang gelombang
sinar tampak (Visibel) dari 400-800 nm (Robinson et al., 2005). Spektrum
cahaya tampak dengan warna dari cahaya yang diserap dan warna
komplementernya pada berbagai rentang panjang gelombang tertera pada
Tabel 1. Tabel 1 menunjukkan bahwa warna merah yang diserap dengan
warna komplementer hijau memiliki panjang gelombang paling tinggi yaitu
sekitar 620-700 nm. Sedangkan warna ungu yang diserap dengan warna
13
komplementer kuning memiliki panjang gelombang paling kecil yaitu
sekitar 380-430 nm.
Tabel 1. Spektrum cahaya tampak dengan warna komplementer
Panjang gelombang
(nm)
Warna dari cahaya yang
diserap
Warna
komplementer
620-700 Merah Hijau
580-620 Orange Biru
560-580 Kuning Ungu
490-560 Hijau Merah
430-490 Biru Orange
380-430 Ungu kuning
(Sumber : Housecroft and Sharpe, 2005).
Prinsip dasar spektrofotometri UV-Vis adalah terjadinya transisi elektronik
yang disebabkan penyerapan sinar UV-Vis yang mampu mengeksitasi
elektron dari orbital yang kosong. Transisi yang paling mungkin adalah
transisi pada tingkat energi tertinggi (HOMO) ke orbital molekul yang
kosong pada tingkat terendah (LUMO). Orbital molekul pada sebagian
besar molekul akan terisi pada tingkat energi terendah adalah orbital σ yang
berhubungan dengan ikatan σ, sedangkan orbital π berada pada tingkat
energi lebih tinggi. Orbital nonikatan (n) yang mengandung elektron-
elektron yang belum berpasangan berada pada tingkat energi yang lebih
tinggi lagi, sedangkan orbital-orbital anti ikatan yang kosong yaitu σ* dan
π* menempati tingkat energi yang tertinggi (Pavia et al., 2001). Berbagai
eksitasi elektron dan energi yang dikeluarkan dalam proses eksitasi
ditunjukkan pada Gambar 5.
14
Gambar 5. Energi yang dibutuhkan dalam transisi elektron
Gambar 5 menunjukkan transisi elektron n→π* yang memerlukan energi
yang lebih kecil dibandingkan dengan transisi π→π*, tetapi karena orbital
non ikatan berbeda dengan orbital anti ikatan π*, maka jumlah elektron n
yang bertransisi ke π* jumlahnya lebih sedikit dibandingkan dengan jumah
elektron transisi dari π→π*, sehingga absorbsi eksitasi n→π* jauh lebih
rendah (Sudjadi, 1983). Panjang gelombang cahaya ultraviolet atau tampak
bergantung pada mudahnya promosi elektron. Molekul-molekul yang
memerlukan lebih banyak energi untuk promosi elektron, akan menyerap
pada panjang gelombang yang lebih pendek. Molekul yang memerlukan
energi yang lebih sedikit akan menyerap pada panjang gelombang yang
lebih panjang. Senyawa yang menyerap cahaya dalam daerah tampak (yakni
senyawa berwarna) mempunyai elektron yang lebih mudah dipromosikan
daripada senyawa yang menyerap pada panjang gelombang ultraviolet
(Supratman, 2010).
15
Penelitian Thakare et al. (2010) menganalisis panjang gelombang senyawa
basa Schiff dari 4-(dimetilamino)benzaldehida dengan p-kloroanilina
menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Hasil analisis menunjukkan basa
Schiff tersebut memiliki dua puncak serapan yaitu pada 269 nm dan 329
nm. Puncak tersebut mengindikasikan adanya transisi π →π* dan transisi
n →π*.
2. Spektrofotometri IR
Radiasi inframerah merupakan spektrum elektromagnetik yang terletak
diantara daerah tampak dan gelombang mikro. Rentangan daerah
inframerah adalah 4000-400 cm-1. Spektrum inframerah merupakan
perubahan energi vibrasi dan energi rotasi pada suatu molekul. Inti atom
yang terikat secara kovalen menimbulkan getaran atau vibrasi. Apabila
molekul menyerap radiasi inframerah menyebabkan eksitasi molekul ke
tingkat energi vibrasi yang lebih tinggi (Silverstein et al., 2005). Untuk
mengabsorpsi radiasi inframerah, maka sebuah molekul harus mengalami
perubahan momen dipol yang menjadi akibat adanya vibrasi dan rotasi
(Skoog et al., 2007).
Energi yang diemisikan pada daerah infra merah cukup untuk mengubah
tingkat vibrasi ikatan dalam suatu molekul. Vibrasi molekul yang
tereksitasi oleh radiasi inframerah pada umumnya merupakan vibrasi ulur
(streching) dan vibrasi tekuk (bending). Vibrasi ulur menunjukkan adanya
perubahan sepanjang ikatan yang menghasilkan perubahan jarak antar atom,
sedangkan vibrasi tekuk menunjukkan perubahan sudut ikatan antar atom.
16
Sebuah molekul yang terdiri atas dua atom atau lebih bergabung karena
ikatan kimia, seperti vibrasi atom yang satu dengan yang lainnya. Daerah
yang paling banyak digunakan dalam penentuan struktur senyawa organik
adalah pada daerah 4000-1300 cm-1 disebut daerah gugus fungsi. Daerah
2000-1660 cm-1 disebut daerah gugus aromatis sedangkan pada daerah
1300-500 cm-1 disebut daerah fingerprint (Robinson, et.al., 2005).
Senyawa basa Schiff memiliki spektrum yang menarik, karena adanya pita
serapan khas yang muncul akibat adanya gugus azometina (–C=N–).
Beberapa penelitian yang telah dilakukan, spektrum IR dari basa Schiff
menunjukkan pita serapan kuat pada 1601 cm-1 (Thakare et al., 2010), 1640
cm-1 (Salim et al., 2013), 1650 cm-1 (Khan et al., 2013), yang berkaitan
dengan vibrasi ulur (C=N) dari gugus azometina basa Schiff.
3. Differential Thermal Analysis-Thermogravimetric Analysis (DTA-TGA)
Analisis termal merupakan pengukuran sifat fisika dan kimia dari material
sebagai fungsi temperatur. Differential Thermal Analysis (DTA) merupakan
teknik yang mengukur perbedaan temperatur antara sampel dan materi
pembanding inert sebagai fungsi temperatur jika temperatur keduanya
dinaikkan dengan kecepatan sama dan konstan. Proses yang terjadi pada
sampel yaitu eksoterm dan endoterm yang ditampilkan dalam bentuk
termogram diferensial. Thermogravimetric Analysis (TGA) secara otomatis
mencatat perubahan berat sampel sebagai fungsi temperatur atau waktu.
(Skoog et al., 2007). Analisis ini memberikan informasi tentang kestabilan
17
termal, kandungan uap dan pelarut, kandungan senyawa tambahan, suhu
oksidasi dan suhu dekomposisi (Rohaeti and Surdia, 2003).
DTA-TGA dapat mengukur secara kuantitatif perubahan berat sampel
selama pemanasan. Kehilangan berat selama pemanasan dapat disebabkan
oleh dehidrasi atau dekomposisi gugus-gugus tertentu didalam sampel.
Berat sampel akan dicatat secara kontinu seiring dengan kenaikan
temperatur (Khopkar, 1990). Dekomposisi basa Schiff terjadi pada suhu
antara 143-225 °C (Ghann et al., 2017) dan 220-280 °C (Yu et al., 2009).
D. Basa Schiff sebagai Sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC)
Penggunaan basa Schiff saat ini semakin berkembang, salah satunya yaitu
dapat digunakan sebagai sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC).
Ghann et al. (2017) telah mensintesis ligan basa Schiff dari salisilaldehida dan
etilendiamina dengan metode refluks dalam pelarut metanol. Basa Schiff dan
senyawa kompeks Cu-basa Schiff hasil sintesis keduanya diaplikasikan sebagai
sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC). Hasil pengukuran kinerja
pada DSSC menunjukkan bahwa penggunaan basa Schiff tanpa logam
memiliki kinerja lebih baik dibandingkan dengan senyawa kompleks Cu-basa
Schiff. Efisiensi konversi energi cahaya ke listrik yang dihasilkan basa Schiff
sebesar 0,14% dan kompleks Cu-basa Schiff sebesar 0,12%. Hasil fotovoltaik
yang diperoleh konsisten dengan pengukuran UV-Vis yang memiliki pita yang
lebih luas dalam spektrum serapan basa Schiff pada panjang gelombang 318
nm.
18
Zat warna organik bebas logam berupa basa Schiff dari senyawa aldehid
aromatik 4-(dimetilamino)benzaldehida dan asam para-aminobenzoat telah
berhasil disintesis. Sintesis dilakukan menggunakan metode refluks dalam
pelarut metanol selama 5 jam. Basa Schiff yang diperoleh memiliki dua
puncak serapan yaitu pada 250 nm dan 371 nm. Basa Schiff hasil sintesis
digunakan sebagai sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) dan
menghasilkan efisiensi sebesar 1% (Naik et al., 2018).
Penelitian yang dilakukan Abdel-Shakour et al. (2019) telah mensintesis 4
senyawa basa Schiff (S1-S4) dari salisilaldehida dan mengaplikasikannya
sebagai kromofor bebas logam untuk sensitizer pada DSSC. Sintesis senyawa
S1 (salisilaldehida dan fenildiamin), S2 (salisilaldehida dan asam antranilat), S3
(5-nitrosalisilaldehida dan asam antranilat), dan S4 (3-etoksisalisilaldehida dan
asam antranilat) dilakukan dengan metode refluks dalam pelarut metanol.
Panjang gelombang maksimum dari senyawa S1-S4 secara berturut yaitu 334
nm, 339 nm, 434 nm, dan 342 nm. Analisis DTA-TGA menunjukkan bahwa
keempat sampel basa Schiff stabil hingga 200 °C, dan dengan demikian dapat
digunakan sebagai sensitizer dalam DSSC pada suhu tinggi. Hasil fotovoltaik
dari keempat senyawa (S1-S4) secara berturut-turut memiliki efisiensi sebesar
0,101%; 0,0216%; 0,136%; dan 0,046%. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa
S3 memiliki kinerja yang paling baik sebagai sensitizer dalam DSSC dibanding
dengan 3 senyawa lainnya karena nilai efisiensinyayang paling tinggi.
19
E. Dye Sensitized Solar Cell (DSSC)
Dye sensitized solar cell (DSSC) adalah sel surya generasi ketiga yang
diciptakan oleh Gratzel M pada tahun 1991 yang menjadikan zat warna sebagai
zat peka (sensitizer) terhadap cahaya. Efisiensi konversi energi cahaya ke
listrik dari DSSC mencapai lebih dari 11% (Gratzel, 2003). Efisiensinya masih
terbilang lebih rendah dibandingkan sel surya konvensional, namun DSSC
banyak dikembangkan sebagai alternatif yang menjanjikan sebagai pengganti
sel surya konvensional dengan keuntungan pembuatannya yang sederhana,
biaya produksi yang lebih murah, dan ramah lingkungan (Zhou et al., 2011).
Rangkaian DSSC ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Rangkaian DSSC
Gambar 6 menunjukkan bahwa Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) berupa
rangkaian yang terdiri dari empat komponen dasar yang disusun dengan
struktur sandwich. Komponen penyusunnya yaitu elektroda kerja, zat warna
(dye), elektrolit, dan elektroda pembanding. Struktur semikonduktor dari
titanium dioksida berukuran nano digunakan pada elektroda kerja. Elektroda
20
pembanding terdiri dari kaca ITO yang dilapisi oleh lapisan karbon (Mir and
Niasari, 2012).
1. Elektroda Kerja
Elektroda kerja terdiri dari subtrat TCO, lapisan semikonduktor, dan lapisan
sensitizer berupa zat warna (dye). Substrat yang digunakan dalam DSSC
biasanya menggunakan kaca yang diberi lapisan oksida khusus agar mampu
menghantarkan arus listrik. Kaca yang digunakan pada DSSC disebut
dengan kaca TCO (Transparent Conductive Oxide) karena bersifat
konduktif dan transparan. Umumnya oksida yang digunakan antara lain
Fluorine-doped tin oxide (FTO), indium-doped tin oxide (ITO), antimony-
doped tin oxide (ATO) dan aluminium-doped zinc oxide (AZO). Kaca FTO
dan ITO paling sering digunakan sebagai DSSC dengan proses sintering
lapisan oksida pada substrat di suhu 450-500 °C. Material FTO dan ITO
memiliki konduktifitas yang baik sehingga tidak mengalami kerusakan pada
rentang suhu tersebut (Halme, 2002). Kaca indium-doped tin oxide (ITO)
digunakan pada penelitian ini.
Komponen kedua dari elektroda kerja yaitu semikonduktor tipe-n yang
berada di bagian atas substrat TCO. Oksida logam semikonduktor khas yang
digunakan adalah TiO2. Penelitian lain telah banyak dilakukan untuk
mencari bahan semikonduktor alternatif seperti ZnO dan SnO2, akan tetapi
TiO2 masih tetap menjadi bahan yang memberikan efisiensi terbaik dalam
perangkat fotovoltaik (Bai et al., 2014; Cavallo et al., 2017). TiO2 dibuat
dalam ukuran nanopartikel untuk memperbesar luas area penyerapan foton
21
cahaya matahari. Nanopartikel TiO2 digunakan karena memiliki nilai
absorbansi yang baik terhadap sinar ultraviolet (UV) dan memiliki band gap
yang lebar sehingga elektron yang mengalir dari pita konduksi ke pita
valensi menjadi semakin banyak yang mengakibatkan ruang reaksi
fotokatalis dan absorpsi oleh zat warna menjadi lebih banyak dan spektrum
menjadi lebih lebar (Gong et al., 2012).
2. Zat Warna (Dye)
Zat warna (Dye) pada DSSC berfungsi sebagai sensitizer yang merupakan
salah satu elemen paling penting dari DSSC. Peran utama dari sensitizer
adalah menangkap foton dari cahaya matahari dan mengeksitasi elektron ke
pita konduksi semikonduktor tipe-n (TiO2). Zat warna sebagai sensitizer
harus memenuhi beberapa persyaratan untuk bekerja secara efisien dalam
DSSC. Beberapa persyaratan tersebut yaitu (Carella et al., 2018):
1. Zat warna memiliki koefisien penyerapan yang tinggi di wilayah cahaya
tampak (visible) dan melekat kuat dengan TiO2.
2. Zat warna harus memiliki stabilitas cahaya, stabilitas termal, dan
stabilitas elektrokimia kimia yang tinggi.
Menurut Sugathan et al. (2015) zat warna juga harus sangat menempel pada
molekul TiO2, mengabsorpsi pada serapan cahaya tampak, dan memiliki
gugus kromofor dan ikatan terkonjugasi, hal ini akan meningkatkan efisiensi
dari DSSC. Kompleks ruthenium sebagai sensitizer pada DSSC memiliki
efisiensi maksimum melebihi 11%. Namun, kompleks ruthenium memiliki
beberapa kekurangan seperti biaya yang tinggi, efek yang buruk pada
22
lingkungan, dan proses sintesis sulit dan rumit, sehingga membatasi aplikasi
lebih lanjut mereka di DSSC. Di sisi lain, zat warna organik bebas logam
seperti senyawa basa Schiff memiliki beberapa keunggulan yaitu
kemudahan ketersediaan, karakteristik penyerapan UV-Vis yang intens dan
luas, fleksibilitas struktural, koefisien ekstinsi molar tinggi dan biaya yang
lebih rendah dalam sintesisnya dibandingkan dengan kompleks ruthenium
(Abdel-shakour et al., 2019).
3. Elektrolit
Elektrolit memiliki peran yang sangat penting dalam DSSC yaitu sebagai
media pengangkutan elektron antara elektroda kerja dan elektroda
pembanding. Elektrolit yang baik harus mempunyai beberapa syarat
diantaranya material redoks yang stabil, mempunyai potensial redoks yang
optimal, mempunyai kestabilan yang bagus, pelarut yang bagus, dan
mempunyai interaksi yang tinggi dengan zat warna. Saat ini mediator
redoks yang paling baik digunakan dalam DSSC terdiri dari elektrolit cair
yang mengandung pasangan redoks iodida/triiodida (Shelke et al., 2013).
Elektrolit mentransfer muatan positif menuju elektroda pembanding di mana
pasangan redoks tersebut mengalami proses siklus atau pengulangan oleh
elektron yang mengalir kembali melalui sirkuit eksternal. Elektrolit dapat
berupa larutan dan bersifat tidak mudah bereaksi dengan semikonduktor
TiO2 serta elektrolit tidak dapat menyerap spektrum cahaya tampak.
Penggunaan triiodida pada larutan elektrolit akan menyumbangkan elektron
dengan proses perpindahan dari elektroda pembanding. Elektron yang
23
berpindah dari elektroda pembanding kembali bergabung ke dalam larutan
elektrolit triiodida. Triiodida tersebut berbentuk cair dan bertindak sebagai
katalis serta akan menyumbangkan elektron pada molekul dye yang
teroksidasi (kekurangan elektron) (Zahrok and Gotjang, 2015).
4. Elektroda Pembanding
Elektroda pembanding merupakan salah satu material yang sangat penting
dalam pembuatan DSSC. Fungsi dari elektroda pembanding adalah untuk
menerima elektron dari rangkaian luar kemudian mentransfer elektron
tersebut ke elektrolit redoks. Elektroda pembanding juga berperan sebagai
katalis yang berfungsi untuk mempercepat kinetika reaksi proses reduksi ion
triiodida (I3-) menjadi ion iodida (I-) pada TCO. Struktur permukaan yang
berpori sangat diharapkan pada lapisan elektroda pembanding. Hal ini
dikarenakan adanya struktur yang berpori menyebabkan elektron yang
ditangkap dari rangkaian luar akan semakin banyak dan memungkinkan
elektron lebih cepat diterima oleh larutan elektrolit. Proses transfer elektron
dan siklus redoks yang terjadi pada larutan elektrolit akan semakin cepat,
sehingga arus fotovoltaik yang dihasilkan oleh DSSC menjadi lebih besar
(Puspitasari et al., 2016).
Material yang umum digunakan sebagai elektroda pembanding yaitu platina
dan karbon. Platina memiliki efisiensi katalitik yang tinggi, namun platina
merupakan material yang mahal, sehingga dikembangkan desain DSSC
dengan menggunakan elektroda pembanding karbon sebagai lapisan katalis.
Karbon termasuk senyawa amorf, kemampuan karbon menyerap karena
24
permukaannya yang berpori. Elektroda pembanding karbon mempunyai
keaktifan reduksi triiodida yang menyerupai elektroda platina karena
memiliki luas permukaan yang baik (Astuti, 2012). Karbon yang digunakan
pada elektroda pembanding dapat menggunakan grafit dari pensil (Hardeli
et al., 2013: Damayanti et al., 2014), atau karbon dari jelaga api lilin
(Chadijah et al., 2016).
5. Prinsip Kerja DSSC
Pada dasarnya prinsip kerja dari DSSC merupakan reaksi dari transfer
elektron. Skema kerja dari DSSC ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 7. Skema kerja DSSC
Proses kerja DSSC yang ditunjukkan pada Gambar 7 diawali dengan
absorbsi foton dari sinar matahari oleh zat warna yang mengakibatkan
eksitasi elektron pada molekul zat warna (D*). Elektron yang tereksitasi
dari molekul zat warna tersebut akan diinjeksikan ke pita konduksi TiO2
25
dimana TiO2 bertindak sebagai akseptor/kolektor elektron. Zat warna akan
menjadi bermuatan positif sedangkan TiO2 bermuatan negatif. Molekul zat
warna yang ditinggalkan kemudian dalam keadaan teroksidasi (D +). Donor
elektron dari elektrolit (I-) menyebabkan molekul zat warna yang teroksidasi
kembali ke keadaan awal dan menghasilkan I3- yang akan digunakan pada
transport elektron di elektroda pembanding. Elektron akan ditransfer
melewati rangkaian luar menuju elektroda pembanding (elektroda karbon).
Katalis pada elektroda pembanding menyebabkan elektron diterima oleh
elektrolit, I3- yang terbentuk akibat donor elektron pada proses sebelumnya
akan berkombinasi dengan elektron membentuk iodida (I-). Iodida ini
digunakan untuk mendonor elektron kepada zat warna yang teroksidasi
membentuk zat warna keadaan awal, sehingga terbentuk suatu siklus
transport elektron. Siklus ini menyebabkan terjadinya konversi langsung
dari cahaya matahari menjadi energi listrik (Halme, 2002).
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini telah dilaksanakan dalam rentang waktu Februari–Mei 2019 di
Laboratorium Kimia Anorganik/ Fisik FMIPA Universitas Lampung. Analisis
spektrofotometer UV-Vis dan spektrofotometer IR dilakukan di UPT
Laboratorium Terpadu dan Sentra Inovasi Teknologi (LTSIT) Universitas
Lampung, serta analisis menggunakan DTA-TGA dilakukan di Laboratorium
Kimia Universitas Negeri Padang.
B. Alat dan Bahan
1. Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi gelas kimia, gelas
ukur, Erlenmeyer, pipet volume, pipet tetes, corong, kaca arloji, batang
pengaduk, termometer, satu set peralatan refluks, desikator, spatula, hotplate
stirrer merek Stuart US152, furnace, cawan porselen, mortar dan alu,
penjepit kertas, penjepit buaya, neraca analitik merk Kern ABT 220-4M,
multimeter digital merek Zotek ZT111, Spektrofotometer UV-Vis Agilent
Cary 100, Spektrofotometer IR Agilent Cary 660, dan Differential Thermal
Analysis-Thermogravimetric Analysis (DTA-TGA) Shimadzu DTG 60.
27
2. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: anilina p.a
Merck, 4-(dimetilamino)benzaldehida p.a Merck, etanol p.a Merck, asam
sulfat pekat, alkohol 96%, bubuk TiO2, kertas saring Whattman 42,
polietilen glikol (PEG) 6000, asetonitril p.a, kalium iodida, iodin (I2), kaca
Indium Thin Oxide (ITO) berukuran2 x 2 cm x 1 mm, pensil 8B, scotch
tape, dan akuabides.
1. Sintesis Basa Schiff dari 4-(dimetilamino)benzaldehida dan Anilina
Sintesis basa Schiff dari 4-(dimetilamino)benzaldehida dan anilina
dilakukan dengan perbandingan mol 1:1 (Salim et al., 2013). Sebanyak
1,4919 gram (1 x 10-2 mo1) 4-(dimetilamino)benzaldehida dilarutkan dalam
20 mL etanol, kemudian larutan yang terbentuk dicampurkan dengan 0,92
mL (1 x 10-2 mol ) anilina yang telah dilarutkan dalam 20 mL etanol dan
ditambahkan 4 tetes asam sulfat pekat. Campuran ini kemudian diaduk
menggunakan pengaduk magnetik sambil direfluks selama 45 menit pada
suhu 78 °C (Thakare et al., 2010). Campuran yang telah direfluks
didiamkan pada suhu ruang hingga terbentuk kristal dan kristal yang
terbentuk disaring dengan kertas saring Whattman 42 serta dicuci dengan
akuabides. Kristal tersebut kemudian dikeringkan dalam desikator dan
ditimbang hingga diperoleh berat konstan.
C. Prosedur Kerja
28
2. Karakterisasi Senyawa Basa Schiff Hasil Sintesis
a. Spektrofotometri UV-Vis
Penentuan panjang gelombang maksimum (λ maks) dari senyawa basa
Schiff (4-(dimetilamino)benzaldehida dan anilina) diukur serapannya
pada panjang gelombang 200-600 nm dengan menggunakan
spektrofotometer UV-Vis.
b. Spektrofotometri IR
Senyawa basa Schiff dari 4-(dimetilamino)benzaldehida dan anilina
dikarakterisasi dengan menggunakan spektrofotometer IR untuk
mengetahui gugus fungsional yang dimiliki. Karakterisasi dilakukan
pada bilangan gelombang 4000-600 cm-1.
c. Differential Thermal Analysis-Thermogravimetric Analysis (DTA-
TGA)
Karakterisasi dengan menggunakan Differential Thermal Analysis-
Thermogravimetric Analysis (DTA-TGA) dilakukan untuk mengetahui
sifat termal senyawa basa Schiff dari 4-(dimetilamino)benzaldehida dan
anilina yang diperoleh dari hasil sintesis. Karakterisasi DTA-TGA
dilakukan dengan pemanasan dari suhu 30-600 °C dengan kenaikan
temperatur 5 °C/menit.
29
3. Fabrikasi DSSC
a. Preparasi Pasta TiO2
Serbuk TiO2 sebanyak 0,5 gram digerus dan diayak hingga diperoleh
serbuk yang halus. Serbuk tersebut dimasukkan dalam gelas kimia,
kemudian ditambahkan 2 mL etanol dan diaduk dengan pengaduk
magnetik selama 10 menit hingga berbentuk pasta. Pasta TiO2
ditambahkan dengan 0,25 gram zat warna dari basa Schiff hasil sintesis.
Campuran tersebut diaduk dengan pengaduk magnet selama 10 menit
hingga zat warna merata, lalu simpan dalam botol tertutup.
b. Pembuatan Elektroda Kerja
3 buah kaca ITO dicuci menggunakan alkohol 96% pada kedua bagian
sisinya, kemudian kaca dikeringkan. Kaca tersebut kemudian dites
menggunakan multimeter digital untuk mengetahui sisi konduktifnya.
Sisi konduktif kaca ITO ditutup dengan scotch tape pada bagian
pinggirnya hingga menyisakan ukuran 1 x 1 cm. Campuran dari pasta
TiO2 dan zat warna dari basa Schiff kemudian dilapiskan pada sisi
konduktif 3 buah kaca ITO dengan metode doctorblade yaitu
menggunakan bantuan batang pengaduk hingga merata. Lapisan pasta
tersebut dikeringkan selama 10 menit, lalu scotch tape dilepaskan dari
kaca. Elektroda kerja yang telah dibuat kemudian difurnace selama 10
menit pada suhu 170 °C.
30
c. Pembuatan Elektrolit Gel
Elektrolit gel dibuat dari campuran larutan KI 0,5 M, I2 0,05 M, dan PEG
6000 0,1 M. Sebanyak 0,498 gram KI dilarutkan ke dalam 6 mL
asetonitril, lalu larutan yang terbentuk dicampurkan dengan 0,076 gram
I2 yang telah dilarutkan ke dalam 6 mL asetonitril. Campuran tersebut
ditambahkan 2,4 gram PEG 6000 dan diaduk dengan pengaduk magnet
hingga homogen (Damayanti et al., 2014).
d. Preparasi Elektroda Pembanding
Preparasi elektroda pembanding dilakukan pada sisi konduktif kaca ITO
dengan tiga variasi, yaitu dari grafit pensil 8B, jelaga api lilin, dan
kombinasi grafit pensil 8B dengan jelaga api lilin. 3 buah kaca ITO
dicuci menggunakan alkohol 96%, lalu dikeringkan. Kaca tersebut
kemudian dites menggunakan multimeter digital untuk mengetahui sisi
konduktifnya. Sisi konduktif kaca ITO ditutup dengan scotch tape pada
bagian pinggirnya hingga menyisakan ukuran 1 x 1 cm. Kaca ITO
pertama digores dengan menggunakan pensil 8B, kaca ITO kedua
dibakar menggunakan api lilin, dan kaca ITO ketiga digores pensil 8B
lalu dibakar dengan api lilin (Chadijah et al., 2016).
e. Perangkaian Komponen DSSC
Kaca ITO yang telah dilapisi oleh pasta campuran TiO2 dan zat warna
digunakan sebagai elektroda kerja. Elektroda kerja ditempelkan di atas
elektroda pembanding dan disusun seperti struktur sandwich dengan dua
31
sisi diberi offside sebesar 0,5 cm untuk kontak elektrik. Kedua sisi lain
dijepit dengan penjepit kertas agar tidak bergeser. Larutan elektrolit
kemudian diteteskan pada sela-sela rangkaian sehingga larutan tersebut
menyebar dan DSSC siap diuji.
f. Pengukuran Arus dan Tegangan DSSC
Pengukuran arus dan tegangan DSSC dilakukan dengan menghubungkan
kabel multimeter digital yang telah diberi penjepit buaya pada rangkaian
DSSC. Probe merah pada multimeter dihubungkan dengan elektroda
pembanding (kutub positif) dan probe hitam pada elektroda kerja (kutub
negatif). Sumber cahaya yang digunakan yaitu sinar matahari pada saat
penyinaran cerah di siang hari (Hadi, 2016).
32
D. Diagram Alir Penelitian
1. Sintesis Basa Schiff
1,4919 g (1 x 10-2 mol)
4-(dimetilamino)benzaldehida
yang telah dilarutkan dalam 20
mL etanol
0,92 mL (1 x 10-2 mol ) anilina
yang telah dilarutkan dalam 20
mL etanol
- ditambahkan 4 tetes H2SO4
- direfluks selama 45 menit pada
suhu 78 °C
Endapan dan filtrat
- disaring dengan Whattman 42
Filtrat
- dicuci dengan akuabides
- dikeringkan dalam
desikator
Kristal basa Schiff
Endapan
- ditimbang hingga berat
konstan
Kristal basa Schiff
dikarakterisasi menggunakan:
1. Spektrofotometer UV-Vis
2. Spektrofotometer IR
3. DTA-TGA
33
2. Fabrikasi Dye Sensitized Solar Cell (DSSC)
a. Elektroda Pembanding Grafit Pensil
b. Elektroda pembanding Karbon Jelaga Lilin
Kaca ITO 1 Kaca ITO A
- dilapisi pasta TiO2 + basa
Schiff
- difurnace 10 menit (170 °C)
- digores dengan pensil 8B
- dirangkai seperti struktur sandwich
Rangkaian DSSC 1
- diteteskan elektrolit gel 0,1 M
- diuji tegangan dan kuat arus menggunakan
multimeter
Tegangan (mV) dan
kuat arus (mA)
Kaca ITO 2 Kaca ITO B
- dilapisi pasta TiO2 + basa
Schiff
- difurnace 10 menit (170 °C)
- dibakar dengan api lilin
- dirangkai seperti struktur sandwich
Rangkaian DSSC 2
- diteteskan elektrolit gel 0,1 M
- diuji tegangan dan kuat arus menggunakan
multimeter
Tegangan (mV) dan
kuat arus (mA)
34
c. Elektroda Pembanding Kombinasi Grafit Pensil dan Karbon Jelaga
Lilin
Kaca ITO 3 Kaca ITO C
- dilapisi pasta TiO2 + basa
Schiff
- difurnace 10 menit (170 °C)
- digores dengan pensil 8B
- dibakar dengan api lilin
- dirangkai seperti struktur sandwich
Rangkaian DSSC 3
- diteteskan elektrolit gel 0,1 M
- diuji tegangan dan kuat arus menggunakan
multimeter
Tegangan (mV) dan
kuat arus (mA)
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Sintesis basa Schiff dari 4-(dimetilamino)benzaldehida dan anilina
menghasilkan kristal berwarna kuning sebanyak 1,7087 gram dengan
rendemen sebesar 76,17% yang sudah cukup baik dibandingkan dengan
penelitian sebelumnya.
2. Basa Schiff hasil sintesis mengalami pergeseran batokromik dan memiliki
panjang gelombang maksimum yang cukup besar yaitu 355 nm.
3. Hasil analisis spektrum IR menunjukkan sintesis basa Schiff telah berhasil
dilakukan karena muncul puncak serapan pada daerah 1662 cm-1 dari gugus
azometina (C=N) yang merupakan ciri khas dari senyawa basa Schiff.
4. Hasil analisis termogram DTA-TGA menunjukkan bahwa basa Schiff hasil
sintesis stabil hingga suhu 170 °C.
5. Berdasarkan hasil analisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis,
spektrofotometer IR, dan DTA-TGA mengindikasikan bahwa basa Schiff
memungkinkan untuk dapat digunakan sebagai sensitizer pada DSSC.
6. Pengujian DSSC menghasilkan efisiensi (ƞ) sekitar 0,140-0,308%. Efisiensi
(ƞ) paling tinggi dihasilkan dari DSSC dengan variasi elektroda pembanding
dari jelaga api lilin sebesar 0,308% dengan tegangan 513,6 mV dan kuat
54
arus 0,6 mA. Berdasarkan hasil uji DSSC menunjukkan bahwa basa Schiff
hasil sintesis ini dapat digunakan sebagai sebagai sensitizer pada DSSC.
B. Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka pada penelitian selanjutnya
disarankan sebagai berikut:
1. Digunakan alat tambahan seperti Lux meter dan termokopel dalam
pengukuran arus dan tegangan DSSC, agar hasil pengukuran yang diperoleh
lebih maksimal.
2. Dilakukan sintesis senyawa kompleks dengan menggunakan basa Schiff
hasil sintesis dari penelitian ini dan kemudian diaplikasikan sebagai
sensitizer pada DSSC untuk mengetahui pengaruh adanya pengompleksan
terhadap kinerja fotovoltaik.
DAFTAR PUSTAKA
Abdel-Shakour, M., El-Said, W. A., Abdellah, I. M., Su, R., and El-Shafei, A.
2019. Journal of Materials Science: Materials in Electronics.
Adegoke, O. A. 2011. Review Article: Analytical, Biochemical, and Synthetic
Application of Para-Dimethylaminobenzaldehyde. Department of
Pharmaceutical Chemistry University Ibadan. International Journal of
Pharmaceutical Sciences Review and Research. 11:17-29.
Al-barody, S. M. 2018. Characterization and Thermal Study of Schiff-Base
Monomers and Its Transition Metal Polychelates and Their Photovoltaic
Performance on Dye Sensitized Solar Cells. Journal of Structural
Chemistry. 59:53-63.
Anjali, J., Yashmen, S., and Kumar, D. N. 2013. An Innovative Green Synthesis
of Some Schiff Bases and Their Antimicrobial Activity. International
Journal of Pharma and Bio Sciences. 4:197-204.
Ashraf, M. A., Mahmood, K., and Wajid, A. 2011. Synthesis, Characterization
and Biological Activity of Schiff Bases. International Proceedings of
Chemical, Biological and Environmental Engineering. 10:1-7.
Astuti. R. D. 2012. Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) dengan senyawa Antosianin
dari Kulit Terong Ungu (Solanum Melongena L) sebagai Photosensitized.
(Skripsi). Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Badan pengkajian dan penerapan teknologi (BPPT). Pengembangan Energi dalam
Mendukung Sektor Transportasi dan Industri Pengolahan Mineral. PTPSE
BPPT. Jakarta.
Bai, Y., Mora-Seró, I., De Angelis, F., Bisquert, J., and Wang, P. 2014. Titanium
Dioxide Nanomaterials for Photovoltaic Applications. Chemistry Reviews.
114:10095-10130.
Carella, A., Borbone, F., and Centore, R. 2018. Research Progress on
Photosensitizers for DSSC. Frontiers in Chemistry. 6:1-24.
56
Cavallo, C., Di Pascasio, F., Latini, A., Bonomo, M., and Dini, D. 2017.
Nanostructured Semiconductor Materials for Dye Sensitized Solar Cells.
Journal Nanomater. doi: 10.1155/2017/5323164.
Chadijah, S., Dahlan, D., and Harmadi. 2016. Pembuatan Counter Electrode
Karbon untuk Aplikasi Dye Sensitized Solar Cell (DSSC). Jurnal Ilmu
Fisika Universitas Andalas. 8:78-86.
Chemicalbook. 2019. https://www.chemicalbook.com/SpectrumEN_100-10-
7_IR1.htm. Diakses pada 12 Juni 2019.
Cozzi, P. G. 2004. Metal-Salen Schiff Base Complexes in Catalysis: Practical
Aspect. Chemical Society. 33:410-421.
Damayanti, R., Hardeli, and Sanjaya, H. 2014. Preparasi Dye Sensitized Solar Cell
(DSSC) Menggunakan Ekstrak Antosianin Ubi Jalar Ungu (Ipomoea
batatas L.). Jurnal Saintek. 2:148-157.
Ersoz, G., and Atalay, S. 2010. Low-Pressure Catalytic Wet Air Oxidation of
Aniline Over CO3O4/CeO2. Industrial and Engineering Chemistry Research.
49:1625-1630.
Fessenden, R.J. and Fessenden, J. S.1982. Kimia Organik Dasar Edisi Ketiga.
Jilid 2. Terjemahan oleh A.H. Pudjaatmaka. Erlangga. Jakarta.
Ghann, W., Sobhi, H., Kang, H., Chaves-gil, T., Nesbit, F., and Uddin, J. 2017.
Synthesis and Characterization of Free and Copper (II) Complex of N,N′-
Bis(Salicylidene)Ethylenediamine for Application in Dye Sensitized Solar
Cells. Journal of Material Science and Chemical Engineering. 5:46-66.
Gratzel, M. 2003. Dye Sensitized Solar Cells. Journal of Photochemistry and
Photobiology. 4:145-153.
Gong, J., Liang, J., and Sumathy, K. 2012. Review on Dye-Sensitized Solar Cell
(DSSC ): Fundamental Concepts and Novel Materials. Renewable and
Sustainable Energy Reviews. 16:5848-5860.
Hardeli, Suwardani, R., Fernando T., Maulidis, and Ridwan, S. 2013. Dye
Sensitized Solar Cell (DSSC) Berbasis Nanopori TiO2 Menggunakan
Antosianin dari Berbagai Sumber Alami. Prosiding Semirata FMIPA
Universitas Lampung. 155-162.
Hadi, M. S. 2016. Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Kompleks Fe-Methyl
Orange Sebagai Sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC).
(Skripsi). Universitas Airlangga. Surabaya.
Hart, H. 2003. Kimia Organik, Suatu Kuliah Singkat, Edisi Kesebelas. Erlangga,
Jakarta.
57
Hassan, F. 2014. Synthesis, Characterization and Antioxidant of Some 4-Amino-
Phenyl-4h-1, 2, 4-Triazole-3-hiol Derivatives. International Journal of
Applied Science and Technology. 2:1079-1086.
Halme, J. 2002. Dye-Sensitized Nanostructured and Organic Photovoltaic Cell:
Technical Review And Preliminary Tests. (Thesis). Helsinki University Of
Technology. Finlandia.
Housecroft, C. and Sharpe, A. 2005. Inorganic Chemistry, 2nd edition. England.
Hussain, Z., Yousif, E., Ahmed, A., and Altaie, A. 2014. Synthesis and
Characterization of Schiff Bases of Sulfamethoxazole. Organic and
Medicinal Chemistry Letters.
Khan, M. I., Khan, A., Hussain, I., Khan, M. A., Gul, S., Iqbal, M., Ur-Rahman,
I., and Khuda, F. 2013. Spectral, XRD, SEM, and Biological Properties of
New Mononuclear Schiff Base Transition Metal Complexes. Inorganic
Chemistry Communications. 35:104-109.
Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia Press.
Jakarta.
Kumar, S. 2006. Organic Chemistry: Spectroscopy of Organic Compounds. Guru
Nanak Dev University. Amritsar.
Li, W., Liu, B., Wu, Y., Zhu, S., Zhang, Q., and Zhu, W. 2013. Organic
Sensitizers Incorporating 3,4-Etylenedioxythiphene as The Conjugated
Photovoltaic Performance. Dye and Pigment 99. 01:176-184.
Lokhande, P. K. M., Sonigara, K. K., Jadhav, M. M., Patil, D. S., Soni, S. S., and
Sekar, N. 2019. Multi-Dentate Carbazole Based Schiff Based Dyes with
Chlrovinylene Group in Spacer For Dye Sensitized Solar Cell: A Combined
Theoritical and Experimental Study. Chemical Publishing Society Europe.
4:4044-4056.
McMurry, J. 2007. Organic Chemistry. Baker Laboratory. New York.
Mir, N. and Niasari, S. M. 2012. Photovoltaic Properties of Corresponding Dye
Sensitized Solar Cell: Effect of Active Sites of Growth Controller on TiO2
Nanostructures. Solar Energy. 86:397-3404.
Naik, P., Babu, D. D., Su, R., and El-Shafei, A. 2018. Synthesis, Characterization
and Performance Studies of A New Metal-Free Organic Sensitizer for
DSSC Application. Materials Today: Proceedings. 5:3150-3157.
NIST Standart Reference Data. 2019.
https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C100107&Mask=400#UV-Vis-
Spec. Diakses pada 12 Juni 2019.
58
Patil, S., Jadhav, S. D., and Patil, U. P. 2012. Natural Acid Catalyzed Synthesis of
Schiff Base Under Solvent-Free Condition: as A Green Approach.
Archives of Applied Science Research. 4:1074-1078.
Pavia, L., Lampman, G., and Goerge, S. K. 2001. Introduction to Spectroscopy: a
Guide for Students or Organic Chemistry. Harcourt College. Philadhelphia.
Prakash, A., and Adhikari, D. 2011. Application of Schiff Bases and Their Metal
Complexes-A Review. International Journal of Chemtech Research.
3:1891-1896.
Puspitasari, N., Adawiyah, S. R., Fajar, M. N., Yudoyono, G., Rubiyanto, A., and
Endarko. 2017. Pengaruh Jenis Katalis pada Elektroda Pembanding
Terhadap Efisiensi Dye Sensitized Solar Cell dengan Klorofil sebagai Dye
Sensitizer. Jurnal Fisika dan Aplikasi. 13:30-35.
Robinson, J., Frame, E., and Frame, G. 2005. Undergraduate Instrumental
Analysis, 6th Edition. The Taylor and Francis e-Library.
Rohaeti, E. dan Surdia, N. M. 2003. Pengaruh Variasi Berat Molekul Polietilen
Glikol terhadap Sifat Mekanik Poliuretan. Jurnal Matematika dan Sains.
8:63-66.
Salim, A. T., Saeed, Z. S., and Ahmad, S. M. 2013. Synthesis and
Characterization of New Yrazoles Rings from Schiff Base. Journal of
Babylon University/ Pure and Applied Science. 21:2510-2520.
Sembiring, Z., Hastiawan, I., Zainuddin., A., and Bahti, H. H. 2013. Sintesis Basa
Schiff Karbazona Variasi Gugus Fungsi: Uji Kelarutan dan Analisis
Struktur Spektroskopi UV-Vis. Prosiding Semirata. FMIPA Universitas
Lampung.
Shalini, S., Balasundara R., Prasanna, S., Mallick, T. K., and Senthilarasu, S.
2015. Review on Natural Dye Sensitized Solar Cell: Operation, Materials
and Methods. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 51:1306-1325.
Shelke, R. S., Thombre, S. B., and Patrikar, S. R. 2013. Status and Perspective of
Dyes Used in Dye Sensitized Solar Cell. International Journal of
Renewable Energy Resources. 3:56-61.
Silva, C., Silva, D., Modolo, L., and Alves, R. 2011. Schiff Bases: A Short
Review of Their Antimicrobial Activities. Journal of Adversiting Research.
2:1-8.
Silverstein, R.M., Webster, F.X., Morril, and Kiemle, D.J. 2005. Spectrometric
Identification of Organic compounds, Seventh Edition. John Wiley and Sons
Inc., United States of America.
59
Sirumapea, L. and Anggraini, D. 2016. Sintesis dan Karakterisasi Senyawa
Antibakteri Kompleks Schiff Base dengan Tembaga (Cu). International
Journal Pharmaceutial Science and Technology. 3:1-8.
Skoog, D.A., Holler, F.J., dan Crouch, S.R. 2007. Principles of Instrumental
Analysis, Sixth Edition. Thomson Brooks, Canada.
Sugathan, V., John, E., and Sudhakar, K. 2015. Recent Improvements in Dye
Sensitized Solar Cells : A Review. Renewable and Sustainable Energy
Reviews. 52:54-64.
Supratman, U. 2010. Elusidasi Struktur Senyawa Organik: Metode Spektroskopi
Untuk Penentuan Struktur Senyawa Organik. Widya. Padjadjaran. Bandung.
Tai, X., Yin, X., Chen, Q., and Tan, M. 2003. Synthesis of Some Transition Metal
Complexes of a Novel Schiff Base Ligand Derived from 2,2’-bis(p-
Methoxyphenylamine) and Salicylaldehyde. Molecules. 28:439-443.
Thakare, T., Rathod, A. S., Doshi, A. G., and Raut, A. W. 2010. Synthesis of
Schiff Base of N-N-dimethylaminobenzaldehyde and Its Antimicrobial
Activity. Oriental Journal of Chemistry. 26:717-719.
Widata, A. V. 2018. Sintesis dan Studi Analisis Senyawa Kompleks Fe(III)
dengan Basa Schiff Variasi Amina Primer. (Skripsi). Universitas Lampung.
Bandar Lampung.
Xavier, A., and Srividhya, N. 2014. Synthesis and Study of Schiff Base Ligands.
IOSR Journal of Applied Chemistry. 74:6-15.
Yu, Y. Y., Xian, H. D., Liu, J. F., and Zhao, G. L. 2009. Synthesis,
Characterization, Crystal Structure and Antibacterial Activities of Transition
Metal(II) Complexes of The Schiff Base 2-[(4-Methylphenylimino)Methyl]-
6 Methoxyphenol. Molecules. 14:1747-1754.
Zahrok, Z. L. and Gotjang P. 2015. Ekstrak Buah Murbei sebagai Sensitizer
Alami Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) menggunakan Subtrat Kaca ITO
dengan Teknik Pelapisan Spin Coating. Jurnal Sains dan Seni ITS. 4:26-31.
Zhou, H., Wu, L., Gao, Y., and Ma, T. 2011. Dye Sensitized Solar Cell Using 20
Natural Dyes as Sensitizer. Journal of Photochemistry and Photobiology A:
Chemistry. 219:188-194.
Zhu, H., Peng, S., and Jiang, W. 2013. Electrochemical Properties of PANI as
Single Electrode of Electrochemical Capasitors in Acid Electrolytes.
Hindawi Publishing Corporation.