ANALISIS STRUKTUR LAPISAN SEMIKONDUKTOR TiO2 MENGGUNAKAN VARIASI PELARUT ORGANIK DENGAN METODE PLASMA

Bayu Farhan Sopamena (D211 15 504). Analisis Struktur Lapisan
Semikonduktor TiO2 Menggunakan Variasi Pelarut Organik Dengan Metode
Plasma. (Dibimbing oleh Dr. Eng. Novriany Amaliyah, ST. MT. dan Azwar Hayat,
ST., M.Sc., Ph.D.)
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui (1) Pengaruh variasi organic
solvent terhadap kekasaran, ketebalan, dan struktur mikro lapisan TiO2 dengan
metode plasma, (2) Pengaruh variasi jarak antara penyalaan plasma dan kaca
terhadap kekasaran, ketebalan, dan struktur mikro lapisan TiO2 dengan metode
plasma, (3) Perbandingan pelapisan pewarna dengan metode plasma.
Dye Synthesized Solar Cell (DSSC) baru-baru ini dikenal secara luas
sebagai perangkat photovoltaic yang menjanjikan karena biaya pembuatan yang
rendah, sifat optic, dan efisiensi tinggi konversi daya. TiO2 banyak digunakan
sebagai semikonduktor dalam DSSC dikarenakan memiliki konduktifitas termal
yang tinggi, stabilitas kimia, biaya rendah, sifat pembawa muatan yang
menguntungkan dan transparansi tinggi dalam spectrum surya. Pembuatan
nanopartikel TiO2 pada kaca konduktfi berperan penting dalam efisiensi sel surya
dikarenakan pengaruh dari ketebalan lapiisan TiO2.
Metode pembuatan DSSC yang digunakan yaitu in-liquid plasma coating,
dimana TiO2 dilarutkan dengan aquades dan pelarut organic berupa methanol,
isopropyl alcohol, dan karbon tetraklorida. Lalu diaduk dengan kecepatan konstan
selama 120 menit. Untuk metode pelapisan menggunakan in-liquid plasma dimana
kaca substrat steril yang digantung akan dicelupkan di dalam reactor yang berisi
larutan TiO2 dan dilakukan proses plasma yang akan menimbulkan efek ikatan
kimia antara kaca substrat dan TiO2 dan akan menghasilkan lapisan TiO2 di
permukaan kaca. Sedangkan untuk pewarnaan, dilakukan dengan metode plasma,
di mana kaca yang telah terlapisi TiO2 akan dimasukkan ke dalam reactor yang
berisi larutan pewarna dari buah beet dan dilakukan proses plasma.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa dari segi kualitas lapisan
dengan variasi pelarut organic, larutan methanol dengan jarak penyalaan 24 mm
menghasilkan lapisan yang lebih tipis dan halus yakni 13.696 µm dan dengan nilai
kekasaran 4.466, secara umum ketebalan lapisan TiO2 yang digunakan pada DSSC
adalah 12-20 µm. Untuk hasil pewarnaan dengan metode plasma, struktur lapisan
TiO2 mengalami kerusakan akibat dari aktifitas in-liquid plasma sehingga
pewarnaan lebih baik menggunakan metode konvensional.
Kata kunci: DSSC, TiO2, Organic Solvent, In-liquid Plasma Coating.