PENGARUH PENYISIPAN LOGAM FE DENGAN BERBAGAI VARIASI MASSA PADA LAPISAN AKTIF TITANIA TERHADAP STRUKTUR MORFOLOGI, SPEKTRUM ABSORBANSI, RESISTANSI DAN PERFORMANSI SEL SURYA YANG DIHASILKAN

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penyisipan logam Fe dengan berbagai variasi massa terhadap struktur morfologi lapisan titania, spektrum absorbansi lapisan titania, resistansi lapisan titania, dan performansi (tegangan) sel surya. Preparasi lapisan titania-besi (TiO₂) menjadi bentuk pasta dilakukan dengan menggunakan metode sol-gel. Pasta titania-besi dideposisikan pada elektroda transparan (Indium Tin Oxide) dengan metode doctor blade. Dilakukan lima variasi massa Fe yang disisipkan pada 1 g lapisan titania aktif, yaitu 0,050; 0,075; 0,100; 0,125; dan 0,150 g. Hasil analisis SEM menunjukkan bahwa penyisipan logam Fe tidak mempengaruhi struktur morfologi lapisan titania, meskipun hasil EDS menunjukkan adanya logam Fe pada lapisan titania tersebut. Lapisan TiO₂  dan lapisan TiO₂-Fe dapat menyerap cahaya dengan baik pada panjang gelombang 200–390 nm dan pada panjang gelombang 650–800 nm. Lapisan TiO₂-Fe memiliki nilai absorbansi yang lebih besar daripada lapisan TiO₂. Nilai resistansi untuk lapisan TiO₂ yaitu 3.190 Ω. Sedangkan nilai resistansi untuk lapisan titania sampel 1, 2, 3, 4 dan 5 secara berturut-turut adalah 3188,49; 3188,40; 3188,39; 3187,98 dan 3184.87Ω. Besarnya tegangan sel surya yang menggunakan lapisan titania sampel 1, 2, 3, 4 dan 5 secara berturut-turut adalah 0,370; 0,398; 0,334; 0,488; dan 0,545 Volt.

Kata kunci: titania, besi, struktur morfologi, absorbansi, resistansi, tegangan, sel surya

Abstract

This study aims to determine the effect of Fe metal insertion with a variety of mass to the morphological structure, absorbance spectrum, the resistance, and solar cells performance. Preparation of TiO₂-Fe to form a paste made using sol-gel method. Pasta TiO₂-Fe deposited on a transparent electrode (Indium Tin Oxide) with a doctor blade method. There were five variations of mass Fe is pasted on a layer of 1 g titania, namely 0.050; 0.075; 0.100; 0.125; and 0.150 g. SEM analysis showed that the insertion Fe on titania layer does not affect the structure morphology of the titania, even the EDS results showed that the composition of TiO₂-Fe contains Ti element. A layer of TiO₂ and Fe-TiO₂ coating can absorb light very well at a wavelength of 200-390 nm and at a wavelength of 650-800 nm. TiO₂-Fe layers have absorbance values greater than the TiO₂ layer. The resistance value for TiO₂ layer is 3,190 Ω. While the resistance value for titania coating samples 1, 2, 3, 4 and 5 respectively are 3,188.49; 3,188.40; 3,188.39; 3,187.98 and 3,184.87Ω. The magnitude of the voltage solar cells that use titania coating samples 1, 2, 3, 4 and 5 are 0.370, 0.398, 0.334, 0.488 and 0.545 volt, respectively.

Keywords: titania, iron, structure morphology, absorbance, resistance, voltage, solar cells