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