Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

SYARAT SEL SURYA DAPAT DITERIMA MASYARAKAT Harga yang murah Efisiensi yang tinggi Umur pakai yang lama Tidak mengandung bahan berbahaya dan beracun seperti.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "SYARAT SEL SURYA DAPAT DITERIMA MASYARAKAT Harga yang murah Efisiensi yang tinggi Umur pakai yang lama Tidak mengandung bahan berbahaya dan beracun seperti."— Transcript presentasi:

1 SYARAT SEL SURYA DAPAT DITERIMA MASYARAKAT Harga yang murah Efisiensi yang tinggi Umur pakai yang lama Tidak mengandung bahan berbahaya dan beracun seperti logam berat

2 FAKTA TENTANG POLYMER SOLAR CELL Keunggulan Dapat diproduksi dalam area coating yang luas dengan biaya yang sangat murah Si-wafer dengan ukuran (luas ~ cm 2 ) dapat diproduksi dalam 1 tahun Mesin cetak biasa (offset printing press) dapat memproses area yang sama dalam 1-10 jam Fleksibel dan sangat ringan Kelemahan Efisiensi konversi energi masih rendah Polimernya mudah terdegradasi

3 POLIMER KONDUKTIF DALAM POLYMER SOLAR CELLS PPV (Poly (phenylene vinylene)) P3HT (Poly (3-hexylthiophene)) P3OT (Poly (3-octylthiophene)) P3DDT (Poly (3-dodecylthiophene)) Fotodegradasi Sel surya berbasis PPV biasanya tidak dioperasikan lebih dari beberapa jam di udara (G. Dennler, Thin Solid Film, 2005)

4 POLIANILIN (PANI) Stabilitas tertinggi terhadap udara dan kelembaban Bahan baku yang murah Tailor made conductivity Mudah berpindah dari bentuk konduktif ke bentuk nonkonduktif Banyak digunakan secara luas dalam organic electronic device seperti: LED, sensor, anti korosi, organic rechargeable batteries Polymer data handbook, Oxford University Press Inc. (1999)

5 TUJUAN PENELITIAN Karakterisasi potensi Polianilin sebagai material aktif dalam Polymer Solar Cell

6 APA ITU POLYMER SOLAR CELLS?? Polimer konduktif (PPV, PANi, dll) Material penerima elektron (CNT, fulleren, quantum dots) Dua buah elektroda: logam dan TCO Substrat TCO A + D Logam cahaya

7 PRINSIP KERJA TRANSFER MUATAN PADA POLYMER SOLAR CELLS h+h+ h+h+ e-e- e-e- e-e- h+h+ LUMO (D) LUMO (A) HOMO (D) HOMO (A) EgEg hνhν Anoda Katoda Steffi Sensfuss and Maher Al-Ibrahim, “Optoelectronic Properties of conjugated Polymer/Fullerene binary pairs with variety of LUMO level differences”

8 SYARAT MATERIAL POLYMER SOLAR CELL Koefisien absorbsi: >10 5 cm -1 (L D – L A ) >0,2 eV  I SC E g sebaiknya ≤ 2,0 eV  untuk meningkatkan absorbsi cahaya (L A – H D )  V oc Mobilitas hole  I SC (E ITO – H D )  I SC Steffi Sensfuss and Maher Al-Ibrahim, “Optoelectronic Properties of conjugated Polymer/Fullerene binary pairs with variety of LUMO level differences”

9 METODOLOGI PENELITIAN Pembuatan PANI (D) Pembuatan Akseptor elektron (A) Pembuatan TCO on glass Blending Karakterisasi TCO on glass A + D Al A Karakterisasi I SC, V OC, FF, η

10 PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI POLIANILIN (PANI) 1,82 mL Anilin (20 mmol) + 50 mL larutan HCl Dibiarkan 1 jam Larutan Anilin HCl Amonium peroksidisulfat 25 mmol (5,71 gr) Larutan Amonium peroksidisulfat + 50 mL air suling Dibiarkan 1 jam Diaduk sebentar Dibiarkan selama 1 hari Disaring Endapan PANI

11 PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PANi (lanjutan) Dicuci dengan 100 mL HCl 0,2 M 3 kali Dicuci dengan aseton 3 kali Serbuk PANI HCl Dikeringkan (60°C) + amonium hidroksida Serbuk PANI EB Karakterisasi J. STEJSKAL and R. G. GILBERT Pure and Applied Chemistry 74, 857–867, 2002 IUPAC (MODIFIKASI)

12 HASIL FTIR PANI UNDOPED (EB) Regang N-H 1,4 disubtituted benzene Regang C=C cincin Regang C-N aromatik Regang C=N Regang C-H Ulur C-C aromatik M. Sairam and S. Palaniappan, Journal of Material Science 39 (2004) Silverstein,”Spectrometric Identification of Organic Compound” (1991)

13 PERBANDINGAN HASIL FTIR EB DAN ES Regang N-H 1,4 disubtituted benzene Regang C=C cincin Regang C-N aromatik Regang C=N Regang C-H Ulur C-C aromatik Emeraldine Base (EB)Emeraldine Salt (ES)

14 HASIL XRD Emeraldine salt Kwanghee Lee et al, “Nature 441 (2006)”

15 HASIL SEM Agregat granular

16 KONDUKTIFITAS Metoda terbaik : metoda Hall PANI adalah polimer konduktif tipe -p Mass Action Laws

17 VARIASI KONSENTRASI DOPING

18 VARIASI KETEBALAN

19 EIS PANi-HCl 1M (TIPIS) DAN EB Emeraldine Salt (ES)Emeraldine Base (EB)

20 PERBANDINGAN ES (HCL 1 M) DENGAN EB ES HCL 1MEB ρ 1 = 78,79 mΩ.cm 2 ρ 2 = 31,11 Ω.cm 2 σ grain = 1,27 S/cm σ tot = 2,57 x S/cm ρ 1 = 6,55 Ω.cm 2 ρ 2 = 28,36 kΩ.cm 2 σ grain = 1,53 x S/cm σ tot = 3,52 x S/cm

21 PENGUKURAN UV-VIS

22 NILAI DAN JENIS BANDGAP PANI EB EgEg EgEg

23 CYCLIC VOLTAMETRY (CV) Pelarut : N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) Elektrolit pendukung : tetra-butil ammonium perklorat 0,1 M

24 CV ES DAN RHODAMIN B red oks

25 DIAGRAM PITA ENERGI LUMO HOMO ITOESRHOD BAl ELUMO = [-e (ERedonset vs Ag/AgCl - EFc/Fc+ vs Ag/AgCl)] – 4,8 eV EHOMO = [-e (Eoksonset vs Ag/AgCl - EFc/Fc+ vs Ag/AgCl)] – 4,8 eV

26 PEMBENTUKAN p-n JUNCTION PADA SEMIKONDUKTOR

27 CV ES DAN ANTHRAQUINON

28 PENELITIAN SELANJUTNYA Melakukan pengukuran UV-VIS untuk sampel ES hingga λ yang lebih besar

29 KESIMPULAN SEMENTARA PANi doping HCl berpotensi untuk digunakan sebagai material aktif didalam polymer solar cell Akseptor elektron yang dapat digunakan bersama dengan polianilin adalah Rhodamin B

30

31 POLIMER KONDUKTIF Karena adanya ikatan rangkap terkonjugasi / elektron phi yang terdelokalisasi Contoh : Poliasetilen, polimer turunan Thiophene (P3OT, PEDOT, P3AT, P3HT), polimer turunan phyrol, polianilin

32 CARA KERJA POLYMER SOLAR CELLS

33 SPEKTRUM EMISI MATAHARI (AM 1,5)

34 ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY (EIS) Metode yang sangat powerful dalam karakteristik material Menghindari penumpukan ion pembawa muatan di elektroda Zi (Ω.cm 2 ) Zr (Ω.cm 2 ) Grain interior Grain boundary electrode

35 MODEL-MODEL RC CIRCUIT

36 PEMBUATAN FTO ON GLASS 2,19 gr SnCl 2. 2 H 2 O + 97 mL Etanol Larutan SnCl 2 Koloid SnCl 2 doping F (Sn : F = 90 : 10) + 0,347 mL larutan HF 40% + 1 mL NH 4 OH pekat Biswas, P.K Aquo-organic sol based F-doped SnO2 (Sn : F = 90 : 10) coatings on glass (modifikasi) Substrat kaca Kaca Sonifikasi sebanyak 3 10 menit FTO on Glass Dip coating Pemanasan 100° 3 kali

37 KONDUKTIFITAS FTO ON GLASS ρ 1 = 316,8 Ω cm 2 ρ 2 = 239,9 kΩ cm 2 σ total = 1,01 x S/cm

38 KETIDAKSTABILAN POLYMER SOLAR CELLS DI UDARA PPV + O 2  teroksidasi Elektroda logam + O 2  lapisan oksida


Download ppt "SYARAT SEL SURYA DAPAT DITERIMA MASYARAKAT Harga yang murah Efisiensi yang tinggi Umur pakai yang lama Tidak mengandung bahan berbahaya dan beracun seperti."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google