Tesis

Pengembangan desain pola elektroda pada nanogenerator piezoelektrik berbasis ZN1-xAgxO terhadap sensitivitas gas CO2 / Yulmaisi Dwi Asmarita

Abstrak
Nanogenerator piezoelektrik (PENG) merupakan teknologi inovatif yang mampu mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dan memiliki potensi besar untuk berbagai aplikasi seperti sensor gas. Pada dasarnya teknologi ini memanfaatkan material piezoelektrik nanostruktur yang menghasilkan sinyal listrik. Dari berbagai pilihan material semikonduktor Zinc Oxide (ZnO) nanorod menjadi pilihan utama karena keunggulannya dalam segi struktur kristal celah pita yang lebar dan kemampuan yang baik dalam menghasilkan medan potensial saat diberi deformasi mekanik. Selain itu ZnO nanorod mudah disintesis dan dimodifikasi untuk meningkatkan sifat dan performanya. Oleh karena itu dalam penelitian ini device nanogenerator piezoelektrik dibuat dengan susunan lapisan material piezoelektrik ZnO nanorod dimodifikasi dengan penambahan material doping perak dengan konsentrasi 1% 2% dan 3% dari berat tanpa doping dan berat total prekursor. Dengan susunan lapisan nanogenerator piezoelektrik ITO/Zn1-XAgXO/PEDOT PSS/PDMS/Cu. Lapisan elektroda atas juga dimodifikasi dengan pola yang berbentuk sisir dengan variasi jarak antar sisir 1 mm dan 2 mm. Tujuan modifikasi pada lapisan nanogenerator piezoelektrik ini ialah untuk meningkatkan kinerja nanogenerator piezoelektrik sebagai pemanen energi dan sensor yang sensitiv terhadap gas CO2. Metode penumbuhan ZnO nanorod yang di doping Ag menggunakan Hidrotermal dan deposisi lapisan elektroda menggunakan sputtering. Lapisan Zn1-XAgXO di karakterisasi dengan X-Ray Diffraction Scanning Electron Microscope Ultraviolet Visble dan Performa keluaran arus- tegangan dari PENG. ZnO nanorod yang didoping Ag menunjukkan adanya pergeseran sudut puncak pola difraksi ZnO NRs adanya peningkatan porositas dan penurunan nilai celah pita. Ketika sampel dikenakan gaya sebesar 112 47 N menghasilkan keluaran arus dan tegangan. Dari dua model desain pola elektroda yang digunakan diperoleh keluaran optimal pada pola dengan jarak sisir 1 mm yang menghasilkan arus dan tegangan sebesar 0 36 mA dan 1 022 V. Penambahan doping Ag pada ZnO nanorod meningkatkan keluaran arus dan tegangan PENG. Peningkatan optimal terjadi pada ZnO nanorod yang didoping Ag 2% yang menghasilkan arus 0 32 mA dan tegangan 5 01 V. Pada posisi yang sama dialirkan gas CO2 hingga konsentrasi 1000 ppm. Sampel PENG dengan doping Ag 2% memiliki sensitivitas hingga 923%. Dari hal ini menunjukkan kinerja doping Ag yang dapat meningkatkan kinerja dan sensitivitas dari nanogenerator piezoelektrik untuk sensor gas. Maka dari itu nanogenerator piezoelektrik memiliki potensi besar untuk dikembangkan dalam aplikasi sensor gas

Informasi Detail

DDC

Rt 621.315 ASM p

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Fisika, 2025.

Deskripsi Fisik

xix, 82 lembar. : ilus. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

00717/RT/25

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2025

Subjek

1. NANOGENERATOR PIEZOELEKTRIK - TEKNOLOGI INOVATIF
2. PIEZOELECTRIC NANOGENERATOR - INNOVATIVE TECHNOLOGY

Pembimbing

1. Nandang Mufti, S.si, M.t., Ph.d.; 2. Dr. Robi Kurniawan, M.si

Lampiran Berkas