Skripsi

Purifikasi dan fungsionalisasi swcnt dengan perlakuan asam untuk meningkatkan performa sel surya swcnt/si heterojunction / Rifqiyatun Saidah

Abstrak
Kemajuan dan terobasan material carbon dalam aplikasi sel surya telah mendapat banyak perhatian karena berbiaya rendah dan proses fabrikasinya sederhana.Single-walled Carbon Nanotube(SWCNT) merupakan salah satu jenis carbon yang memiliki struktur unik dimana berfungsi sebagai semikonduktor tipe-p. SWCNT memliki keuntungan seperti menampilkan mobilitas pembawa yang tinggi stabil dan band gap yang dapat disesuaikan. Akan tetapi SWCNT hasil sintesis mengandung impuritas (sisa katalis logam dan karbon amorf) sehingga dapat menurunkan kinerja sel surya. Selain itu SWCNT bersifat hidrofobik dan cenderung beraglomerasi akibat gaya van der Waals antar nanotube. Hal ini menyebabkan SWCNT sulit terdispersi dalam media air. Oleh karena itu dalam penelitian ini dilakukan purifikasi untuk menghilangkan impuritas serta fungsionalisasi (menyisipkan gugus fungsi pada SWCNT) untuk meningkatkan dispersi SWCNT dalam pelarut. Metode yang digunakan ialah metode kimia (perlakuan asam) yakni menggunakan larutan asam yang berbeda dengan 1 dan 2 tahap perlakuan. Bahan asam yang digunakan ialah HCl HCl/H2O2 dan H2SO4/HNO3. Adapun pelapisan SWCNT pada substrat silikon menggunakan metodespray coatingdandrop casting. Selanjutnya sampel dikarakterisasi menggunakanX-Ray Diffraction(XRD) Spektrofotometer Ultra Violet-Visible(UV-Vis) Fourier-transform Infrared Spectroscopy(FTIR) danScanning Electron Microscopy Energy Dispersive X-Ray(SEM-EDX) dimana masing-masing untuk mengetahui pola difraksi absorbansi gugus fungsi morfologi dan unsur-unsur yang terkandung dalam sampel serta dilakukan pengukuran efisiensi menggunakan solar simulator. Berdasarkan hasil XRD perlakuan asam 2 tahap sangat efektif dalam menghilangkan impuritas logam Fe. Berdasarkan hasil UV-Vis konsentrasi SWCNT yang terdispersi dalam pelarut mengalami peningkatan setelah perlakuan asam. Hal ini dikarenakan adanya penambahan gugus fungsi hidroksil dan karboksil pada permukaan SWCNT yang dikonfirmasi oleh hasil FTIR. Selain itu energi band gap film SWCNT juga menunjukkan peningkatan yang relatif kecil. Berdasarkan hasil SEM-EDX morfologi SWCNT setelah perlakuan asam tidak menunjukkan adanya impuritas dan kerusakan pada permukaan nanotube kecuali sampel dengan perlakuan HCl/H2O2 H2SO4/HNO3dimana menunjukkan adanya nanotube yang terpotong akan tetapi sampel ini mampu menghilangkan impuritas logam hingga 100 %. Secara umum sel surya Si setelah dilapisi SWCNT baik sebelum maupun setelah perlakuan asam menunjukkan adanya peningkatan efisiensi. Peningkatan efisiensi tertinggi (1 65 %) dicapai oleh sel surya Si setelah dilapisi SWCNT dengan perlakuan asam HCl/H2O2. Adapun efisiensi sel surya tandem berbasis ITO/ZnO/SWCNT/Si/Ag diperoleh sebesar 8 71 %.

Informasi Detail

DDC

621.31244 SAI p

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Fisika, 2021.

Deskripsi Fisik

xi, 59 lembar : il. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

02428/KI/22

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2021

Subjek

1. SEL SURYA SWCNTLSI HETEROJUNCTION
2. HETEROJUNCTION SWCNTLSI SOLAR CELL

Pembimbing

1. Nandang Mufti ; 2. Eny Latifah

Lampiran Berkas