SINTESIS ZNO SERBUK DAN PENGGUNAANNYA SEBAGAI FOTOANODA PADA SEL SURYA TERSENSITISASI WARNA

Abstrak

Partikel ZnO dibuat dalam bentuk serbuk, pasta, dan lapisan tipis yang kemudian diaplikasikan sebagai fotoanoda pada Sel Surya Tersensitasi Warna (DSSC). Proses sintesis yang dilakukan menggunakan metode sol-gel, dengan penambahan doping berupa adalah Al(NO₃)₃. Berdasarkan hasil karakterisasi sifat optik menggunakan spektroskopi  UV-Vis (Ultra-Violet Visible) , menunjukkan bahwa nilai energi gap untuk serbuk partikel ZnO, dan yang terdoping aluminium (AZO) 0,5%massa, 1%massa beturut-turut adalah 3,31eV, 3,28eV, dan 3,26eV. Analisa XRD (spektrum difraksi sinar-X) dalam bentuk serbuk untuk serbuk ZnO yang dihasilkan, menunjukkan struktur kristal berupa heksagonal wurtzite. Hasil analisa pemindaian dengan mikroskop elektron menunjukkan morfologi yang terbentuk pada lapisan tipis gel memiliki struktur permukaan yang lebih halus saat diberikan dopan Al. Sedangkan pada lapisan tipis pasta terlihat morfologi permukaan memiliki tingkat kekasaran yang lebih tinggi membentuk butiran partikel. Selain itu, teramati dari hasil TEM penambahan dopan Al yang optimum yaitu pada ZnO terdoping Al 0,5%massa yang dapat mereduksi ukuran partikel. Lapisan tipis pasta ZnO kemudian dikombinasikan dengan TiO₂ mesopori dan diaplikasikan sebagai fotoanoda pada DSSC dan diperoleh efisiensi ZnO sebesar 0,39%, AZO 0,5%massa sebesar 1,5%, dan AZO 1%massa sebesar 0,81%. Terdapat peningkatan nilai efisiensi yang cukup signifikan ketika lapisan ZnO terdoping aluminium (0,5 %massa) digunakan sebagai fotoanoda. Hal ini terlihat dari peningkatan nilai kerapatan arusfoto (dari 1,8 menjadi 6,52 mA/cm²). Meningkatnya nilai arusfoto disebabkan oleh penambahan dopan Al pada ZnO yang diketahui dapat meningkatkan nilai konduktivitas ZnO.