Tesis

Pengaruh pelapisan carbon quantum dots (CQD) dan pedot:pss sebagai interlayer terhadap performa sel surya poly-si/swcnt heterojunction / Kurnia Galuh Candra Kirana

Abstrak
Sel surya silikon masih mendominasi pasar global karena memiliki efisiensi tinggi stabil ramah lingkungan dan melimpah. Pengembangan terbaru menggunakan material karbon seperti SWCNT yang berperan sebagai semikonduktor tipe-p dengan mobilitas tinggi namun deposisinya kurang homogen. Untuk mengatasinya ditambahkan PEDOT PSS sebagai lapisan transport hole yang konduktif dan transparan sifat asamnya bisa merusak lapisan aktif organik dan mengurangi konduktivitas atau menaikkan bandgap. Penambahan CQD pada PEDOT PSS dapat menurunkan bandgap memberikan jalur tambahan untuk meningkatkan mobilitas muatan mengurangi rekombinasi serta meningkatkan efisiensi dan stabilitas sel surya secara keseluruhan. Penelitian dimulai dengan proses purifikasi dan fungsionalisasi serbuk SWCNT menggunakan asam HCl dan H2SO4/HNO3 kemudian didispersi dalam SDS menggunakan stirrer sonikasi dan sentrifugasi untuk menghasilkan suspensi P-SWCNT. CQD disintesis dengan metode hidrotermal sedangkan larutan PEDOT PSS distirrer bersama EG dan selanjutnya dikompositkan dengan CQD pada variasi 2 4 6 dan 8 wt% untuk membentuk larutan PEDOT PSS-CQD (PC). Larutan PC dan CQD/PEDOT (CP) kemudian dideposisikan pada substrat silikon dengan metode spin coating membentuk lapisan Si-PC dan Si-CP. Selanjutnya suspensi P-SWCNT dideposisikan di atas Si-PC dan Si-CP menggunakan metode spray coating menghasilkan susunan Si-PCSW dan Si-CPSW. Sampel kemudian dikarakterisasi menggunakan berbagai teknik seperti X-Ray Diffraction (XRD) untuk mengetahui pola difraksi Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) untuk analisis gugus fungsi Scanning Electron Microscope (SEM-Cross Section) untuk melihat morfologi dan ketebalan film Ultraviolet-Visible Spectroscopy (UV-Vis) untuk mengidentifikasi absorbansi dan bandgap film Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) untuk mengevaluasi resistansi dan mekanisme transfer muatan dan I-V solar simulator untuk mengetahui performa sel surya. Penambahan PEDOT PSS dan CQD sebagai interlayer pada sel surya Si/SWCNT menunjukkan hubungan saling mendukung antar hasil karakterisasi. XRD dan FTIR mengonfirmasi penurunan kristalinitas serta perubahan struktur kimia akibat sifat amorf PEDOT PSS dan semi-kristal CQD. SEM menunjukkan CQD berperan sebagai nanofiller yang memperhalus morfologi dan mengurangi porositas sedangkan UV-Vis menunjukkan perubahan bandgap akibat distribusi dan interaksi CQD dalam matriks dan EIS mengungkap penurunan resistansi transfer muatan (Rct) terutama pada komposisi optimal seperti PC8%-SW dan C0 4-PSW. Secara keseluruhan meskipun kristalinitas menurun penambahan CQD dan PEDOT PSS meningkatkan keseragaman lapisan transport muatan serta performa perangkat. Konfigurasi komposit PEDOT PSS-CQD (PC-SW) menunjukkan efisiensi tertinggi 30% pada PC8%-SW sedangkan susunan berlapis (C-PSW) menghasilkan efisiensi hingga 28% pada 0 4 mL CQD.

Informasi Detail

DDC

Rt 621.31244 KIR p

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Fisika, 2025.

Deskripsi Fisik

xix, 83 lembar. : ilus. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

00742/RT/25

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2025

Subjek

1. SEL SURYA HETEROJUNCTION - PERFORMA
2. CARBON QUANTUM DOTS (CQT) - INTERLAYER
3. HETEROJUNCTION SOLAR CELL - PERFORMANCE

Pembimbing

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

Lampiran Berkas