1. Dokumen ini membahas penggunaan komposit TiO2/SiO2 sebagai elektroda sel surya berbasis fotokatalis. Komposit ini dibuat dengan metode sol-gel dan karakterisasi menunjukkan komposisi 15% SiO2 memberikan band gap terbaik. 2. Selain itu, komposit TiO2/SiO2 mampu mengkonversi energi matahari menjadi listrik dengan efisiensi tertinggi dicapai pada komposisi 15% SiO2.

1. APLIKASI NANOPARTIKEL DALAM
Energi
Elvika Ramayanti
Universitas Muhammadiyah
REVIEW JURNAL

2. ?
Teknologi
Aplikasi praktis dari pengetahuan pada area tertentu untuk
menyelesaikan permasalahan manusia.
NANO Teknologi…
NANO Teknologi

3. NANO ITU Apa ?
Nano-Nano? iPODNano ? Nano-Karno?

4. 1 nanometer = 1 per semilyar meter
Meter (m)
Mikro (µ)
10-6
Nano (n)
1
10-9
Istilah “nano” berasal dari bahasa Yunani yang
berarti kecil/kerdil, digunakan untuk satuan
dimensi.
1
1.000.000.000
Nol-nya ada SEMBILAN !!!!!
1 nm =
m

5. Size – 10-9 m (1 nanometer)
10010-9 10-6 10-3 103 106 109 m
Sekecil apa sih ukuran nanometer itu?
1 nm ≈ 1/50,000 ketebalan sehelai rambut

6. Nanoteknologi adalah ilmu yang mempelajari dan merekayasa
materi pada skala 1 hingga 100 nanometer dimana terjadi
fenomena unik dan sifat baru.
1 nanometer = 10-9 meter
Ilmu baru….?
Bukan! Nanoteknologi atau nanosains adalah
multidisiplin yang membutuhkan ilmu sains dasar seperti
fisika, kimia, biologi, dsb untuk memahaminya.
Nanoteknologi adalah pendekatan pada ukuran nanometer

7. Dewasa ini, kegunaan material berstruktur
nano mengalami perkembangan yang sangat
pesat
Aplikasi nanopartikel
dapat diterapkan dalam
berbagai bidang seperti
Biologi, Kimia, Fisika,
Komputer, Militer, dan
Industri (Saputra et al,
2011)
7

8. 8

9. 9

10. ELEKTRODA SOLAR CELL BERBASIS
KOMPOSIT TiO2/SiO2 SEBAGAI ENERGI
ALTERNATIF TERBARUKAN

11. Pendahuluan
11

12. Pendahuluan
 Sel surya atau solar cell merupakan alat
yang dapat digunakan untuk mengkonversi
energi matahari menjadi energi listrik
sehingga energi matahari seharusnya dapat
dimanfaatkan secara maksimal (Phani et al.,
2001).
12

13. Pendahuluan
 TiO2 adalah salah satu material yang banyak
dikembangkan sebagai elektroda solar cell
karena sifat semikonduktornya.
 Semikonduktor titania (TiO2) bersifat inert,
tidak berbahaya, relatif murah dan reaktif
terhadap cahaya sehingga memiliki
karakteristik optik yang baik.
 Semikonduktor TiO2 hanya aktif dalam
daerah cahaya UV (Linsebigler et al., 2005).
TiO2
13

14. Pendahuluan
 sebagai material komposit secara efektif
dapat meningkatkan stabilitas fase kristal
anatase TiO2, membatasi pertumbuhan
kristalit dan meningkatkan luas permukaan
bahan semikonduktor.
 perlu dilakukan pengontrolan karena
porositas bahan, tingkat keseragaman pori,
dan homogenitas sebaran logam pada
semikonduktor merupakan faktor-faktor
yang juga menentukan kualitas bahan
semikonduktor
SiO2
14

15. Pendahuluan
Metode sol-gel mempunyai kelebihan yaitu
mudah, pencampuran dapat terjadi sempurna
dan fase yang dihasilkan homogen, untuk
ukuran partikel dan homogenitasnya menjadi
terkontrol
Sol-Gel
15

16. Skema Kerja
16
Substrat PET:ITO berukuran 3 x 3 cm dibersihkan terlebih dahulu dengan merendam
substrat menggunakan aquades dan etanol masing-masing selama 5 menit
Kemudian dikeringkan pada suhu kamar (25o C)

17. Skema Kerja
17
TiIPP sebanyak 8,80 mL ditambahkan ke dalam 143 mL etanol
ditambahkan variasi %mol SiO2 sebanyak 0, 10, 15, dan 20 % mol.
Larutan diaduk selama 15 menit pada temperatur ruang dan ditambahkan larutan HCl
sebanyak 0,5 mL.
akuades ditambahkan pada larutan dan diaduk selama 30 menit, larutan didiamkan
selama 24 jam sampai terbentuk sol
Pembentukkan Komposit TiO2/SiO2
Sol yang terbentuk dioven pada suhu 120o C selama 10 jam, kemudian difurnace pada
suhu 500o C selama 2 jam.
Serbuk yang dihasilkan dilapiskan pada substrat fleksibel ITO pada bagian
konduktifnya dengan ukuran 2 x 2 cm

18. Skema Kerja
18
Lanjutan …
dikarakterisasi dengan menggunakan XRD,
SEM-EDX, dan DR-UV.
Pembentukkan Komposit TiO2/SiO2
Sebelum digunakan sebagai elektroda
kerja, komposit TiO2/SiO2 terlebih dahulu
direndam dengan larutan dye selama 1 jam.

19. Larutan dye dibuat dengan cara:
1. menimbang 15 gram kulit bagian dalam
buah manggis dan menghaluskannya
dengan mortar
2. kemudian direndam dalam campuran
methanol:asam asetat:air (25:4:21
perbandingan volume) selama 24 jam.
3. Larutan kemudian difilter dengan kertas
saring dan disimpan dalam botol berwarna
gelap.
19

20. Penyusunan Solar Cell
20

21. Hasil
 Digunakan untuk menganalisis band gap
komposit TiO2/SiO2.
 Perhitungan band gap dilakukan dengan
menggunakan persamaan Kubelka-Munk
yaitu (Eg)
Diffuse Reflectance Ultra Violet (DR-UV)
21

22. Hasil
XRD
22

23. Hasil
 Untuk mengukur ukuran kristal dengan
persamaan Debye-Scherrer : D = 0,9λ/β cosθ.
 Berdasarkan perhitungan masing-masing
puncak diketahui bahwa ukuran partikel
TiO2 murni sekitar 16,24 nm dan TiO2/SiO2
15 % mol sekitar 9,38 nm.
 didominasi oleh fase kristal anatase TiO2
dengan struktur kristal tetragonal
XRD
23

24. Hasil
SEM
24

25. Tegangan rangkaian terbuka (Voc)
arus rangkaian pendek (Isc)
tegangan maksimum (VMPP)
Arus maksimum (IMPP) dan daya maksimum.
fill factor (FF)
efisiensi solar cell ().
25

26. Kesimpulan
 Hasil penelitian membawa kepada
kesimpulan bahwa komposit TiO2/SiO2
dipreparasi dengan variasi konsentrasi
SiO2memberikan hasil terbaik pada SiO2
15% mol.
 Band gap terbaik dihasilkan oleh komposit
TiO2/SiO2 dengan konsentrasi SiO2 15 %
mol.
 Karakteristik solar cell komposit TiO2/SiO2
didominasi oleh fase kristal anatase TiO2
dengan Struktur kristal tetragonal dan
berukuran antara 10-20nm.
26

27. SEKIAN &
TERIMA KASIH
27