Karakteristik ZnO Nanorod Berstruktur Seperti Landak Sebagai Fotoanoda Pada Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC)

Abstract

Penelitian ini bertujuan membuat sel surya jenis Dye-sensitized solar cell  (DSSC) dengan memanfaatkan ZnO nanorod (ZnO-NR) berstruktur seperti landak sebagai lapisan fotoanoda. Fotoanoda ZnO-NR dibuat dari lapisan penumbuh (seed layer) ZnO nanopartikel (ZnO-NP) diatas substrat ITO menggunakan metode hidrotermal dengan variasi perbandingan konsentrasi larutan penumbuh (growth solution) hexamethylenetetramine (HMTA):Zn(NO₃)₂·6H₂O adalah 0,1 : 0,1 M dan 0,25 : 0,05 M. Morfologi ZnO nanorod dipelajari melalui karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) yang menunjukan bahwa penambahan ZnO-NP pada lapisan penumbuh akan menghasilkan ZnO-NR berstruktur seperti landak. Karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD) menunjukkan bahwa ZnO-NR menghasilkan pola puncak difraksi yang sesuai dengan bidang ZnO dan berbentuk hexagonal wurzite. Hasil pengukuran Spektroskopi UV-Vis menunjukkan penyerapan dye oleh ZnO-NR pada rentang UV hingga cahaya tampak. Pada penelitian ini pembuatan DSSC difabrikasi dengan struktur ITO/ZnO-NR/D358-dye/mosalyte/Platina/FTO. Parameter-parameter DSSC kemudian dipelajari melalui pengukuran arus-tegangan (I-V) sementara itu rekombinasi muatan yang terjadi, dipelajari melalui karakterisasi Intensity Modulated Photovoltage Spectroscopy (IMVS). Efisiensi yang dihasilkan mencapai 1,65% dari fotoanoda ZnO-NR dengan konsentrasi larutan penumbuh 0,25:0,05 M yang menghasilkan diameter ZnO-NR berukuran lebih kecil sehingga berpotensi meningkatkan penyerapan dye dan memberikan performa DSSC yang lebih baik.