Tesis

Pengembangan material counter electrode berbasis activated carbon dari bagasse fly ash dengan pedot:pss untuk aplikasi sel surya dssc / Anissa Chairani Alfin Nadhira

Abstrak
Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) merupakan sel surya generasi ketiga berbasis zat pewarna yang mampu mengubah foton menjadi energi listrik dengan memanfaatkan bahan semikonduktor yang mempunyai energi celah pita lebar. Salah satu komponen utama pada DSSC ialah counter electrode yang berperan penting untuk mempercepat proses transfer elektron agar dapat meningkatkan performa perangkat DSSC. Pada umumnya counter electrode dibuat dari bahan platina yang harganya mahal serta persediaannya terbatas. Hal ini menjadi tantangan baru dalam pengembangan DSSC saat ini yang berfokus untuk mencapai efisiensi yang tinggi dengan biaya produksi yang lebih terjangkau dan ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan counter electrode berbasis komposit activated carbon (AC) dari bagasse fly ash dengan PEDOT PSS dengan memvariasi massa AC yakni 2% 4% 6% dan 8%. Pengembangan komposit PEDOT PSS/AC dapat meningkatkan sifat elektrokatalitik dan menurunkan resistansi sehingga mampu menghasilkan performa DSSC yang lebih baik. Proses penelitian ini diawali dari sintesis PEDOT PSS/AC yang dideposisi pada FTO glass sebagai counter electrode sintesis TiO2 mesopori yang dideposisi pada FTO glass sebagai fotoanoda sintesis elektrolit dan fabrikasi DSSC. Selanjutnya dilakukan karakterisasi menggunakan XRD FTIR Raman spectroscopy SEM-EDX UV-Vis spectroscopy serta dilakukan pengujian EIS fotorespon serta uji performa DSSC melalui I-V. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pola difraksi untuk film komposit PEDOT PSS/AC memiliki struktur yang amorf dengan terjadi peningkatan derajat kristalinitas seiring penambahan massa AC pada komposit PEDOT PSS/AC. Penambahan massa AC pada komposit PEDOT PSS/AC dengan jumlah yang optimal dapat meningkatkan porositas dan luas permukaan aktif dengan porositas tertinggi pada PAC 6% yakni mencapai 71 5%. Adanya penambahan massa AC pada komposit PEDOT PSS/AC tidak menyebabkan perubahan yang signifikan pada ikatan dan gugus fungsi yang terdeteksi pada FTIR namun hanya memengaruhi intensitas serapannya yang menjadi semakin besar. Selain itu penambahan massa AC pada komposit PEDOT PSS/AC mengakibatkan rasio ID/IG pada spektrum Raman semakin menurun yang mengindikasikan adanya peningkatan karbon sp sup2 yang berkaitan dengan penurunan band gap sehingga dapat memudahkan eksitasi elektron. Berdasarkan hasil pengujian EIS penambahan massa AC pada komposit PEDOT PSS/AC dapat menurunkan resistansi dengan nilai resistansi terendah dimiliki oleh sampel PAC 6%. Resistansi yang rendah dapat memudahkan proses transfer muatan dan meningkatkan aktivitas elektrokatalitiknya agar berjalan lebih efisien. Lebih lanjut hasil pengujian fotorespon arus dan tegangan menunjukkan bahwa sampel PAC 6% memiliki respon yang paling cepat terhadap adanya cahaya yakni sekitar 0 75 detik untuk fotorespon arus dan 0 8 detik untuk fotorespon tegangan. Hal ini sejalan dengan hasil pengujian I-V yang menunjukkan sampel terbaik dimiliki oleh sampel PAC 6% dengan nilai efisiensi tertinggi sebesar 1 54% dan nilai densitas arus sebesar 4 6 mA/cm2. Dengan demikian adanya peningkatan efisiensi ini menggambarkan bahwa performa sel surya DSSC semakin baik.

Informasi Detail

DDC

Rt 621.31244078 NAD p

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Fisika, 2025.

Deskripsi Fisik

xix, 92 lembar. : ilus. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

00748/RT/25

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2025

Subjek

1. SEL SURYA - MEDIA PEMBELAJARAN
2. MATERIAL COUNTER ELECTRODE BERBASIS ACTIVITED CARBON
3. SOLAR CELLS - LEARNING MEDIA

Pembimbing

1. Nandang Mufti, S.si, M.t., Ph.d.; 2. Prof. Dr. Markus Diantoro, M.si

Lampiran Berkas