PENGARUH PENYISIPAN LOGAM TEMBAGA (Cu) DENGAN BERBAGAI VARIASI MASSA PADA LAPISAN AKTIF TITANIA (TIO2) TERHADAP STRUKTUR MORFOLOGI DAN RESISTANSI SERTA PERFORMANSI SEL SURYA YANG DIHASILKAN EFFECT OF METAL COPPER (Cu) INSERTION WITH VARIATION OF MASS IN TITANIA (TiO2) LAYER ON MORPHOLOGICAL STRUCTURE , RESISTANCE AND PERFORMANCE SOLAR CELLS GENERATED

Abstract

Abstrak

              Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penyisipan logam tembaga (Cu) dengan berbagai variasi massa pada lapisan aktif titania (TiO₂) terhadap struktur morfologi, komposisi kimia, absorbansi, resistansi, dan performansi sel surya fotoelektrokimia. Performansi sel surya yang dihasilkan adalah tegangan. Preparasi lapisan aktif TiO₂ dan TiO₂Cu dilakukan dengan metode doctor blade. Karakterisasi lapisan aktif menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui struktur morfologi permukaan. Karakterisasi Energy Dispersive Analysis X-Ray (EDAX) untuk mengetahui komposisi kimia bahan. Karakterisasi UV-VIS Spectrophotometer untuk mengetahui absorbansi lapisan aktif. Jembatan Wheatstone untuk mengetahui resistansi lapisan. Pembuatan sel surya fotoelektrokimia dilakukan dengan menambahkan lapisan elektrolit polimer dan lempenga aluminium sebagai elektroda. Elektrolit polimer dibuat dari campuran polyvinyl alcohol (PVA) dan natrium fluoride (NaF). Pengukuran tegangan sel surya dilakukan dengan menggunakan voltmeter.Hasil SEM tidak menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan untuk struktur morfologi permukaan lapisan TiO₂ dan TiO₂Cu. Komposisi kimia bahan lapisan TiO₂Cu menunjukkan kandungan massa unsur O sebesar 40,05%, unsur Ti sebesar 59,88 %, dan unsur Cu sebesar 0,07%. Hasil uji UV-VIS menunjukkan bahwa absorbansi lapisan TiO₂Cu terjadi pada panjang gelombang 200 nm-381 nm dan 649 nm- 800 nm   sedangkan untuk lapisan TiO₂ terjadi dari panjang gelombang 200 nm- 382 nm dan 649 nm – 800 nm. Resistansi lapisan TiO₂ diperoleh sebesar 3190,602 Ω, serta resistansi lapisan TiO₂Cu dengan massa Cu 0,05 gram; 0,075 gram; 0,1 gram; 0,125 gram; 0,15 gram berturut-turut adalah 3184,784 Ω; 3184,712 Ω; 3183,843 Ω; 3182,641 Ω; 3182,409 Ω. Hasil pengukuran tegangan lapisan TiO₂Cu dengan massa Cu 0,05 gram; 0,075 gram; 0,1 gram; 0,125 gram; 0,15 gram berturut-turut adalah sebesar 0,367 volt; 0,466 volt; 0,583 volt; 0,651 volt; 0,681 volt.

Kata kunci : Sel surya fotoelektrokimia, variasi massa Cu, performansi

Abstract

            This study aimed to determine the effect of insertion of the copper (Cu) with a variety of mass in the active layer of titania (TiO2) to the morphological structure, chemical composition, absorbance, resistance, and performance of photoelectrochemical solar cells. The resulting solar cell performance is the voltage. Preparation of the active layer of TiO2 and TiO2Cu performed by doctor blade method. Characterization of the active layer using Scanning Electron Microscopy (SEM) to determine the structure of the surface morphology. Characterization of Energy Dispersive X-Ray Analysis (EDAX) to determine the chemical composition of materials. Characterization of UV-VIS spectrophotometer to determine the absorbance of the active layer. Wheatstone bridge to determine the resistance of the coating. Photoelectrochemical solar cell manufacturing is done by adding a polymer electrolyte layer and aluminum plates as an electrode. A polymer electrolyte made from a mixture of polyvinyl alcohol (PVA) and sodium fluoride (NaF). Solar cell voltage measurement is done using a voltmeter. SEM results did not show any significant difference to the structure of TiO2 coating surface morphology and TiO2Cu. The chemical composition that contained in titania layer shows the precentage of elements as much as 40.05 % O, Ti elements as much as  59.88%, and 0.07% Cu element. The result of UV-Vis test showed absorbance TiO₂Cu layer occurs at  wavelength of 200 nm-381 nm and 649 nm- 800 nm while for TiO₂ layer occurs at 200 nm- wavelength of 382 nm and 649 nm - 800 nm. Resistance layer of TiO₂ obtained at 3190.602 Ω, and the resistance layer with a mass TiO2Cu Cu 0.05 grams; 0.075 grams; 0.1 grams; 0,125 grams; 0.15 gram