Oke, pada pertemuan yang kemarin kita sudah mengetahui bahwa sel surya itu memiliki banyak jenisnya. Dari mulai sel surya generasi pertama yang biasanya menggunakan kristal silikon murni, kemudian ada sel surya generasi kedua yang masih menggunakan silikon, namun lebih dibuat menjadi tin filenya atau suatu lapis tipis, film lapis tipis. Kemudian ada sel surya generasi ketiga yang lebih memodifikasi.
Dia tidak lagi berbasis silikon. Oke, nah sel surya kita ketahui dia memanfaatkan energi matahari sebagai sumber energi alam yang dapat diperbaharui terus-menerus. Karena Allah sudah menyediakannya secara gratis dan diberikan kepada kita tanpa satu pembatasan.
Dan kemudian dia juga tidak menyisakan gas buang atau artinya tidak berpolusi. Nah, selama ini sel surya generasi pertama dan kedua itu berbasis silikon. Yang digunakan adalah silikon yang memiliki tingkat kemurnian yang sangat tinggi, hampir 100%, yaitu 99,99%.
Nah, selain itu silikon perlu didoping karena dia memiliki celah kita yang relatif. cukup besar, sehingga untuk membuat celah pitanya menyempit, diperlukan suatu pendopingan. Selain itu, silikon juga di alam ditemukan senantiasa bersama dengan oksigen. Maka perlu dipisahkan antara SI dan oksigen, dan ini memerlukan proses pada suhu 1900-2100 derajat Celcius.
Artinya, dia memerlukan energi yang sangat besar. kemudian proses pemisahan juga bisa menggunakan semacam alat elektronik seperti ini untuk memulai silikon ini pun sama diperlukan suhu yang sangat tinggi yaitu sekitar 1100 derajat celcius artinya sama memerlukan energi listrik yang sangat tinggi oleh karena itu dengan alasan-alasan inilah sel suhu yang berbasis silikon itu memiliki harga Proses pabrikasi yang sangat mahal. Maka banyak peneliti yang kemudian beralih untuk menggantikan silikon ini dengan material lain yang memiliki karakteristik yang sama baiknya atau bahkan lebih baik.
Oke, kita lihat pada grafik ini spektrum radiasi matahari yang sampai ke atmosfer itu yang berwarna kuning. Kemudian ada radiasi pada permukaan laut. Kita tahu dari grafik ini bahwa spektrum matahari banyaknya tertinggi yang sampai ke atmosfer itu adalah sinar tampak. Di samping sinar tampak itu ada radiasi dari UV juga dan juga radiasi dari sinar-sinar yang lainnya. Nah, sinar tampak ini tentu saja dapat dimanfaatkan salah satunya adalah untuk memanfaatkan sinar tampak menjadi energi listrik melalui sel DSSC dengan memanfaatkan semikonduktor.
Dalam hal ini, tidak lagi menggunakan silikon karena dia memiliki celah pita yang kecil juga harus digunakan dalam kondisi yang kemurnian tinggi. Kenapa silikon kemudian bisa digunakan sebagai semikonduktor? Tapi dengan syarat dia harus didoping. Dengan adanya doping itu akan mengubah celah pita silikon secara signifikan. Kemudian perubahan suhu juga sangat mempengaruhi celah pita dan kinerja sel.
Dan silikon juga harus dibuat tebal agar efisiensinya baik. Semakin tebal silikonnya maka efisiensinya akan semakin baik. Nah ini yang membuat biaya pabrikasi dan instalasi tidak mudah menjadi sangat mahal. Insalnya Kalian beli setara Sullya berbasis silikon? dibuat di Amerika harus diinstalasi di Indonesia.
Berapa besar biaya pengangkutannya? Karena silikonnya yang sangat besar, sangat berat. Dan ini dianggap menjadi tidak efektif.
Oleh karena itu banyak peneliti yang kemudian menggantikan si semikonduktor silikon ini dengan sifat semikonduktor yang sama atau memiliki karakter yang sama dengan silikon. tapi memiliki sifat yang lebih baik. Nah, dalam hal ini, Hasso Bumora menggunakan kristal jet N dengan efisiensi 1%, dan kemudian diikuti oleh Brian Oregon dan Michael Grezel tahun 1991, yang mampu memanfaatkan TU2 dengan efisiensi hingga 7%.
Cel Surya ini dianggap bersifat ekonomis dan ramah lingkungan, karena dia memanfaatkan... energi matahari yang dianggap clean energy tadi. Oke, selanjutnya kita akan mengenal beberapa komponen DSSC.
Nah, komponen DSSC yang paling penting biasanya orang mengenal ada empat. Yang pertama ini, yang ibu bulatin atau lengkari, ini adalah yang disebut sebagai elektroda kerja atau orang menyebutnya juga sebagai foto anoda. Kenapa dikatakan fotoanoda?
Karena dia dibuat dari kaca konduktif yang transparan, sehingga bisnur matahari mampu menembus. Kaca konduktif transparan ini dilapisi oleh semikonduktor yang biasanya menggunakan TiO2. Yang kemudian si TiO2 ini, karena dia punya pori dan suatu semikonduktor, dia kemudian diimpregnas oleh jad pemeka atau dye.
Sehingga si dye bisa berikatan langsung dengan TiO2 yang ada pada. Dainilah nanti yang akan dimanfaatkan kemudian untuk bisa menyerap radiasi dari sinar matahari, sehingga si foton dari Daini akan mengalami eksitasi. Kemudian berikutnya yang juga utama dari DSSC ini apa yang kita sebut sebagai elektroda lawan.
Ini yang kedua, elektroda lawan ini biasanya menggunakan logam platina yang sangat mahal. Pada apa? tahun-tahun yang sudah mulai dari tahun sejak lama, orang mulai menggantikan peran platina dengan berbagai material dengan karakteristik yang menyerupai PT. Di antaranya adalah material berbasis karbon seperti grafit, gravena, karbon nanutuk, floren, dan sebagainya, yang bisa dikombinasi menjadi komposit dengan material lainnya, misalnya dengan polimer konduktif.
Nah, di tengah-tengah ini adalah suatu elektrolit. Suatu elektrolit, dia tentu saja bisa direduksi dan juga bisa dioksidasi. Sehingga ada transfer elektron yang terjadi di dalam elektrolit. Dan kemudian, ya itu ya, empat yang utama.
Jadi ada penuhan roda, ada jet pemekap, ada elektrolit, dan ada elektroda kerja. Oke, itu komponen DSSC yang utama. Kita lihat kembali.
Nah, dari keempat komponen yang utama tadi, bagaimana suatu sel DSSC bekerja? Yang pertama, ini adalah absorpsi cahaya matahari oleh DAN. Jadi, matahari akan masuk ke sini, ke kaca kondukti transparan.
Kemudian, si DAI. Di sini ada DAI-DAI yang... menempel pada permukaan TU2, itu akan mengabsorsi cahaya matahari. Kemudian setelah diabsorsi, karena dia mendapatkan energi, maka si elektron pada die itu akan mengalami eksitasi.
Elektron pada die akan mengalami eksitasi, kemudian elektron yang tereksitasi kemudian dia diinjeksikan ke pita konduksi TU2. Jadi dari di, elektron mengalami eksitasi, diinjeksi ke pita konduksi TU2. Kemudian setelah itu, elektron mengalir melalui sirkuit luar. Jadi dari pita konduksi TU2, elektron mengalir melalui sirkuit luar. Kemudian elektron ditangkap oleh elektron dalawan.
Kemudian terjadilah reduksi pada elektrolit. Biasanya yang mengalami reduksi adalah I3 min menjadi 3 I min. Kemudian setelah itu diiringi langsung dengan oksidasi dari I min menjadi I3 min pada elektrolit. Jadi peristiwa reduksi pasti akan spontan diikuti oleh oksidasi.
Kemudian ada elektron pada antarmuka di elektrolit. di elektron yang terjadi pada antarmuka di elektrolit, maka terjadilah regenerasi di yang tadi mengalami eksitasi elektronnya teregenerasi kembali. Si di yang sudah mengalami oksidasi itu kemudian akan diberikan elektron kembali. Nah, ini adalah suatu siklus yang terjadi dengan sangat cepat. Barangkali dalam hitungan di bawah detik gitu ya.
Dan itu akan terus berulang. Akan terus berulang. Oke, mudah-mudahan bisa dipahami prinsip kerja DSSC.
Nah, evaluasi kinerja DSSC. Ada beberapa variable di sini yang harus kalian pahami. Ada yang disebut sebagai P maksimum, yaitu daya maksimum dari DSSC.
Untuk mengubah sinar matahari menjadi listrik. Daya maksimum adalah ini, daerah yang ada di bawah kurpa langkung ini. Jadi dia adalah perkalian dari J maksimum dikali V maksimum. Kemudian ada yang disebut sebagai VOC, beda potensial dalam rangkaian terbuka. Itu adalah VOC.
Kemudian ada JSC rapat arus pendek menunjukkan jumlah elokan mengalir dalam sel. FF-nya adalah perbandingan daya maksimum yang dikeluarkan terhadap hasil kali POC kali JSC. Jadi FF itu area B per area A. Ini ya, area B. per area A.
Area B-nya adalah Jmax kali Pmax. Area A-nya ini dia adalah diambil dari JSC dan POC. Nah, presentasi energi listrik yang dihasilkan terhadap enklimata hari yang masuk ini yang disebut sebagai PCE. Begitu ya.
persen efisiensi dari energi listrik yang dihasilkan, ini dihitung dengan rumusan FF dikali JSC, dikali POC, dikali PIN. Oke, semoga bisa dipahami. Oke, nah efisiensi DSSC yang tinggi itu dipengaruhi oleh beberapa faktor. Di antaranya, dia harus memiliki nilai POC yang tinggi, harus memiliki nilai JSC yang tinggi, dan harus memiliki nilai FF yang tinggi. Apa syaratnya nilai POC tinggi?
Nilai POC tinggi itu lebih disebabkan dari nilai semikonduktor yang harus memiliki celah pita besar, 3 sampai 3,2. Kemudian potensi redox elektrolit lebih. Oke, sementara untuk mendapatkan nilai JSC yang tinggi, daerah absorpsi cahaya tampak oleh dye itu harus lebar.
Jadi harus memiliki rentang penyerapan cahaya yang cukup lebar, lambdanya, atau panjang gelombang. Kemudian regenerasi dye oleh elektrolit terjadi secara cepat. Oke, kemudian daya hantar elektron dalam elektrolit baik, luas perubahan semikonduktor dan elektrol lawan besar, hambatan transformuatan elektrol lawan harus kecil, dan aktivitas elektrokatalitik elektrol lawan itu harus baik.
Oke, mudah-mudahan bisa dipahami. Nah, sementara untuk mendapatkan nilai FF yang tinggi, potensi elektrol lawan sesuai dengan potensial ektoda elektrolit kemudian hambatan seri ektoda lawan itu harus kecil 2 sampai 3 Ohm per cm2. Oke, mudah-mudahan bisa dipahami rumusan atau syarat-syarat untuk mendapatkan nilai efisiensi di SSC yang tinggi.
Nah, sementara ini adalah platina yang biasanya digunakan pada elektrodalawan. Biasanya digunakan sebagai elektrodalawan. Nah, si PT ini langka dan sangat mahal dan menjadi bagian termahal dalam DSSC.
Sementara polimokarbon itu memiliki sifat yang sangat unik, sehingga dianggap karbon itu memiliki potensi untuk digunakan sebagai material elektrodalawan dalam menggantikan platina. Dan ini merupakan fokus penelitian ibu. dengan teman-teman dari ITB, yaitu berupaya untuk mencari suatu material yang menggantikan platina tapi memiliki karakteristik yang menyerupai platina.
Barangkali itu yang dapat disampaikan, pengenalan mengenai DSSC. Untuk tugasnya, kalian sudah ibu berikan beberapa paper yang menyangkut DSSC. beberapa paper imbu pilihlah salah satu paper yang bisa kalian resume dalam bentuk PowerPoint tidak lebih dari 5 slide oke terima kasih jika ada hal yang perlu ditanyakan silahkan kalian siapkan atau disampaikan dalam forum diskusi tetap semangat, jaga kesehatan Assalamualaikum Wr.
Wb