PENGARUH PENYISIPAN LOGAM BESIPADA LAPISAN AKTIF TITANIA TERHADAP STRUKTUR MORFOLOGI DAN RESISTANSI LAPISAN AKTIF TiO2 SERTA PERFORMANSI SEL SURYA YANG DIHASILKAN THE EFFECT OF INSERTION OF IRON METALSON TITANIA ACTIVE LAYERTO THE MORPHOLOGICAL STURCTURE AND RESISTANCE OF TiO2 ACTIVE LAYERAND ALSO THE RESULTING SOLAR CELL PERFORMANCE

Abstract

Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penyisipan logam besi pada lapisan aktif titania terhadap struktur morfologi permukaan dan komposisi kimia lapisan titania, spektrum absorbansi lapisan aktif titania, nilai resistansi lapisan titania, serta tegangan sel surya yang dihasilkan.Pembuatan lapisan aktif titania dilakukan dengan menggunakan teknik sol gel dan doctor blade coating. Sampel disusun dalam bentuk sandwich yang terdiri dari empat bagian yaitu kaca ITO (Indium Tin Oxide), lapisan TiO2-Fe, lapisan elektrolit dan lempeng aluminium. Lapisan elektrolit berasal dari campuran PVA (Poly Vinyl Alcohol) dan NaF (Natrium Floride). Sampel dikarakterisasi menggunakan SEM-EDX, spektroskopi UV-Vis, jembatan wheatstone dan multimeter.Hasil SEM (Scanning Electron Microscopy) menunjukkan lapisan TiO2-Fe yang terbentuk memiliki struktur morfologi yang homogen dengan ukuran diameter rata-rata partikel yaitu 145 nm. Dari hasil EDX (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy) pada lapisan titania-besi mengandung Ti sebesar 59,82%, O sebesar 40,03% dan Fe sebesar 0,15%. Hasil UV-Vis menunjukkan lapisan TiO2 dan TiO2-Fe mampu menyerap cahaya pada panjang gelombang 200–390 nm dan 650–800 nm. Nilai resistansi untuk lapisan TiO2 yaitu 3190 Ω. Nilai resistansi lapisan titania dengan penambahan logam besi sebanyak 0,05 g; 0,075 g; 0,1 g; 0,125 g dan0,15 g secara berturut-turut adalah 3188,49 Ω ; 3188,40 Ω ; 3188,39 Ω; 3187,98 Ω dan 3184,87 Ω. Performansi sel surya yang didapat yaitu nilai tegangan, dimana tegangan pada saat massa logam besi yang dicampurkan sebesar 0,05 g; 0,075 g; 0,1 g; 0,125 g; dan 0,15 g secara berturut-turut adalah 0,370 volt; 0,398 volt; 0,334 volt; 0,488 volt dan 0,545volt.
Kata kunci : titania, sel surya fotoelektrokimia, TiO2-Fe, fotovoltaik

ABSTRACT

The purpose of this research was to determine the effect of insertion of iron metals on titania active layer to surface morphological structure and chemical composition of titania layer, absorbance spectrum of titania active layer, resistance value of titania layer, and also the resulting solar cell voltage.The manufacture of the active layer of titania was done by using sol gel and doctor blade coating techniques. Sample are arranged in sandwich form that consist of four parts, there are ITO (Indium Tin Oxide) glass, TiO2-Fe layer, electrolyte layer and aluminium plate. Electrolyte layer used was a mixture of PVA (Poly Vinyl Alcohol) and NaF (Natrium Floride). Sample was characterized by using SEM-EDX, UV-Vis spectroscopy, wheatstone bridge and multimeter.The SEM (Scanning Electron Microscopy) result indicate that the formed TiO2-Fe layers have quite evenly structure with average of particles diameter values of 145 nm. The EDX (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy) result on iron-titania layer show that it contains 59,82% Ti, 40,03% O, and 0,15% Fe. UV-Vis result show that TiO2 and TiO2-Fe layer were able to absorb light at wavelengths of 200-390 nm dan 650-800 nm. Resistane value of TiO2 layer is 3190 Ω. The resistance values of titania layer with the additon of iron metal as much as 0,05 g; 0,075 g; 0,1 g; 0,125 g and 0,15 g in a row are 3188,49 Ω; 3188,40 Ω; 3188,39 Ω; 3187,98 Ω; 3184,87 Ω. The result obtained from solar cell performance are voltage values, which the voltage values when the mass of iron metal mixed as much as 0,05 g; 0,075 g; 0,1 g; 0,125 g; and 0,15 g in a row are 0,370 volt; 0,398 volt; 0,334 volt; 0,488 volt and 0,545 volt.
Keyword: titania, photoelectrochemical solar cell, TiO2-Fe,photovoltaic