Skripsi
Modifikasi multilayer TiO2 nanopartikel/SNO2 nanofiber dengan suhu annealing sebagai fotoanoda pada DSSC / Ema Tri Alvianti
Abstrak
DSSC merupakan perangkat ramah lingkungan yang mengkonversi energi matahari menjadi listrik menggunakan dye untuk menyerap foton. Fotoanoda DSSC umumnya menggunakan material TiO2 namun mobilitas elektronnya rendah sehingga efisiensi konversi daya rendah. Penambahan SnO2 dengan mobilitas elektron tinggi berpotensi meningkatkan kinerja DSSC terutama SnO2 nanofiber yang memiliki jalur elektron langsung dan porositas tinggi sehingga penyerapan dye dan elektrolit optimal. Penelitian ini mengkaji pengaruh suhu annealing (300 400 500 dan 600 ) terhadap struktur morfologi sifat optik dan performa DSSC multilayer TiO2 nanopartikel/SnO2 nanofibesr. Metode yang digunakan adalah screenprinting untuk deposisi TiO2 dan electrospinning untuk memperoleh SnO2 nanofiber. Karakterisasi dilakukan dengan XRD SEM-EDX UV-Vis I-V dan EIS. Hasil XRD menunjukkan TiO2 dan SnO2 memiliki fase anatase dan cassiterite. Meningkatnya suhu annealing meningkatkan ukuran kristal dan kristalinitas. Ukuran kristal terbesar TiO2 adalah 14 91 nm dan SnO2 sebesar 23 82 nm dengan kristalinitas tertinggi TiO2 adalah 23 47% dan SnO2 adalah 13 43% pada suhu 500 . Hasil SEM menunjukkan meningkatnya suhu menurunkan diameter partikel dan nanofiber serta meningkatkan porositas. Diameter partikel terkecil TiO2 adalah 26 13 nm dan nanofiber SnO2 adalah 175 3 nm dengan porositas sebesar 68 14% pada suhu 500 . Uji UV-Vis menunjukkan suhu annealing yang meningkat menyebabkan red shift dan penurunan celah pita energi. Berdasarkan uji I-V efisiensi tertinggi dihasilkan pada fotoanoda yang di-annealing suhu 500 dengan efisiensi sebesar 3 74%. Hal tersebut didukung dengan hasil EIS yang memiliki RS (22 9 Omega ) dan RCT (26 2 Omega ) rendah RREC (142 3 Omega ) tinggi dan masa hidup elektron tinggi (2 02 ms) yang menunjukkan tingkat rekombinasi muatan rendah dan transfer muatan meningkat. Berdasarkan hasil yang diperoleh suhu annealing optimal untuk fotoanoda DSSC multilayer TiO2 nanopartikel/SnO2 nanofiber adalah 500 .