Pembuatan Dye-Sensitized Solar Cell dengan Memanfaatkan Fotosensitizer Ekstrak Kol Merah (Brassica oleracea var. capitata f. Rubra)

Laila Ika Anggraini -  Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University Jl. Prof. Soedarto, SH., Tembalang, Semarang, Indonesia
*Abdul Haris -  Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University Jl. Prof. Soedarto, SH., Tembalang, Semarang, Indonesia
Didik Setiyo Widodo -  Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University Jl. Prof. Soedarto, SH., Tembalang, Semarang, Indonesia
Published: 1 Dec 2010.
Open Access Copyright 2010 Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi
License URL: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
Citation Format:
Article Info
Section: Research Articles
Language: ID
Full Text:
Statistics: 177 176
Abstract
Telah dilakukan penelitian mengenai pembuatan Dye Sensitized Solar Cell dengan memanfaatkan ekstrak kol merah (Brassica oleracea var. capitata f. Rubra). Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) merupakan salah satu kandidat potensial sel surya, proses absorpsi cahaya dilakukan oleh molekul zat warna dan proses separasi muatan oleh semikonduktor TiO2. Zat warna alami yang digunakan diisolasi dalam campuran asam asetat:metanol:air dan dilakukan screening fitokimia. Karakterisasi ekstrak kol merah dilakukan dengan spektrometer UV Vis dan spektrometer FTIR. Karakterisasi lapis tipis TiO2 dilakukan menggunakan metode difraksi sinar-X dan SEM (Scanning Electron Microscopy). Konstruksi sel surya yang digunakan adalah sistem sandwich. Efisiensi kinerja DSSC diperoleh melalui pengukuran voltase dan arus yang dihasilkan pada kondisi yang berbeda yakni di bawah pancaran sinar matahari dan di dalam ruangan. Hasil karakterisasi komponen DSSC menunjukan bahwa fotosensitizer ekstrak kol merah merupakan senyawa fenolik golongan flavonoid. Adanya kandungan antosianin ditunjukan dengan panjang gelombang maksimum 525 nm dan diperkuat dengan munculnya gugus hidroksil, benzena dan karbonil pada serapan inframerah. Lapis tipis TiO2 menunjukkan morfologi permukaan dengan ukuran rongga sekitar 220 nm, dan ketebalan penampang lintang sekitar 300 nm. Sedangkan difraktrogram lapis tipis TiO menunjukkan bahwa TiO2 memiliki fasa kristalin anatase dengan ukuran kristal sebesar 17,366 nm. Voltase maksimum dan kuat arus maksimum yang dihasilkan pada kondisi di bawah pancaran sinar matahari dan di dalam ruangan masing-masing sebesar 0,627 V; 0,065.10-3 A dan 0,152 V; 0,014.10-3 A. Efisiensi yang dihasilkan sistem sel surya dalam penelitian ini masing-masing sebesar 0,003 % dan 0,000113 %. Hasil karakterisasi arus dan voltase memperlihatkan kemampuan konversi energi cahaya menjadi energi listrik.
Keywords
Dye Sensitized Solar Cell; TiO2; antosianin

Article Metrics:

  1. Michael Gratzel, Photoelectrochemical cells, Nature, 414, 6861, (2001) 338-344
  2. M Grätzel, AJ McEvoy, Principles and applications of dye sensitized nanocrystalline solar cells (DSC), Asian J. Energ. Env, 5, (2004) 197-210
  3. Michael R. Prairie, Albert Renken, James G. Highfield, K. Ravindranathan Thampi, Michael Grätzel, A fourier transform infrared spectroscopic study of C02 methanation on supported ruthenium, Journal of Catalysis, 129, 1, (1991) 130-144 https://doi.org/10.1016/0021-9517(91)90017-X
  4. Greg P Smestad, Michael Gratzel, Demonstrating electron transfer and nanotechnology: a natural dye-sensitized nanocrystalline energy converter, J. Chem. Educ, 75, 6, (1998) 752
  5. Khwanchit Wongcharee, Vissanu Meeyoo, Sumaeth Chavadej, Dye-sensitized solar cell using natural dyes extracted from rosella and blue pea flowers, Solar Energy Materials and Solar Cells, 91, 7, (2007) 566-571 https://doi.org/10.1016/j.solmat.2006.11.005
  6. I. Thaithae, Tipparach, U., dan Pukird, S, Effects of Natural Dyes On The Efficiency Of Dye Sensitized TiO2 Nanocrystalline Solar Cells, Thai Journal of Physics, Series 3, 77, (2008)
  7. PM Sirimanne, MKI Senevirathna, EVA Premalal, PKDDP Pitigala, V Sivakumar, K Tennakone, Utilization of natural pigment extracted from pomegranate fruits as sensitizer in solid-state solar cells, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 177, 2, (2006) 324-327
  8. Oana Carp, Carolien L Huisman, Armin Reller, Photoinduced reactivity of titanium dioxide, Progress in solid state chemistry, 32, 1, (2004) 33-177
  9. Marcelo Fonseca Xavier, Toni Jefferson Lopes, Mara Gabriela Novy Quadri, Marintho Bastos Quadri, Extraction of red cabbage anthocyanins: optimization of the operation conditions of the column process, Brazilian archives of Biology and technology, 51, 1, (2008) 143-152
  10. Gordon J McDougall, Stewart Fyffe, Pat Dobson, Derek Stewart, Anthocyanins from red cabbage–stability to simulated gastrointestinal digestion, Phytochemistry, 68, 9, (2007) 1285-1294
  11. Nerine J Cherepy, Greg P Smestad, Michael Grätzel, Jin Z Zhang, Ultrafast electron injection: implications for a photoelectrochemical cell utilizing an anthocyanin dye-sensitized TiO2 nanocrystalline electrode, The Journal of Physical Chemistry B, 101, 45, (1997) 9342-9351