Sintesis dan Karakterisasi Senyawa Perovskite BaSnO3 melalui Metode Sol-Gel untuk Aplikasi Sel Surya

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi prekursor sintesis BaSnO₃ terhadap struktur dan karakter elektronik N-TiO₂ dan mengetahui efisiensi sel surya N-TiO₂ tersensitisasi BaSnO_3. Sintesis dilakukan menggunakan prekursor BaCl₂ dengan variasi 10; 7,5; 5; 2,5; dan 1 mmol dan SnCl₄. Selanjutnya masing-masing prekursor dilarutkan ke dalam 80 mL etanol absolut, kemudian larutan tersebut diaduk selama 1 jam agar homogen. Selanjutnya di tambahkan tetes demi tetes 20 mL H₂O₂ ke dalam larutan tersebut sambil dilakukan pengadukan selama 2 jam. NH₄OH pekat ditambahkan tetes demi tetes sampai pH campuran mencapai 10. Endapan dipisahkan dari filtratnya menggunakan kertas saring dan dicuci dengan air terdemineralisasi. Material putih hasil sintesis dikeringkan dalam oven pada temperatur 80^oC selama 2 jam dan dikalsinasi pada temperatur 900^oC selama 2 jam untuk menghasilkan padatan berwarna kuning. Hasil XRD menunjukkan bahwa senyawa BaSnO₃ yang disintesis berbentuk kubik dengan nilai parameter kisi antara 4.11651 Å dan 4.11342 Å. Hasil karakterisasi UV-Vis menghasilkan nilai energi celah pita senyawa BaSnO₃ antara 3,02 – 3,17 eV. Setelah material N-TiO₂ disensitisasi dengan BaSnO₃ 2,5 mmol energi celah pita mengalami penurunan dari 3,17  menjadi 2,98 eV. Aktivitas fotovoltaik menunjukkan efisiensi konversi sel surya senyawa N-TiO₂/BaSnO₃ berbagai variasi prekursor mmol BaCl₂ menghasilkan nilai antara 1,95 - 3,2%. Senyawa BaSnO₃ 5 mmol mempunyai nilai efisiensi konversi sel surya yang paling tinggi yaitu 3,2%. Hasil karakterisasi SEM EDX menunjukan morfologi permukaan senyawa BaSnO₃ yang homogen dan perbandingan atom sebesar 0,242 : 0,136 : 0,018.