Elektrodeposisi Zn pada Titanium Dioksida untuk Aplikasi Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) dengan Ekstrak Kulit Jengkol Sebagai Zat Warna

Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) adalah sel surya yang menggunakan zat
warna sebagai penyerap foton dari cahaya matahari. DSSC berbasis titanium
dioksida menggunakan zat warna alami masih memiliki efisiensi yang rendah
meskipun ramah lingkungan dan murah. Efisiensi DSSC yang rendah karena
terjadi rekombinasi elektron yang terinjeksi dengan elektrolit disebabkan
perbedaan celah pita yang kecil. Elektrodeposisi Zn berperan dalam membentuk
lapisan penghalang dan memodifikasi TiO2 untuk mengurangi rekombinasi
elektron dan meningkatkan efisiensi DSSC. Tegangan dan waktu elektrodeposisi
Zn mempengaruhi efisiensi DSSC sehingga dilakukan variasi tegangan dan waktu
untuk menentukan kondisi optimum yang menghasilkan DSSC dengan efisiensi
yang tinggi.
Penelitian ini dimulai dengan preparasi kaca ITO untuk membersihkan
kaca ITO dari kotoran. Kaca ITO yang telah bersih diberi scotch tape dan dilapisi
dengan pasta TiO2. Lapisan TiO2 kemudian di keringkan dalam oven untuk
membentuk lapisan yang melekat pada kaca. Lapisan TiO2 dielektrodeposisi Zn
menggunakan larutan ZnSO4 dengan variasi tegangan dan variasi waktu. Lapisan
Zn-TiO2 yang terbentuk direndam dalam zat warna yang telah dikopigmentasi
kemudian dirakit menjadi DSSC menggunakan komponen lain DSSC yang telah
dipreparasi dan diuji menggunakan multimeter. Zat warna dari kulit jengkol
dikarakterisasi menggunakan UV-Vis dan FTIR. Lapisan Zn-TiO2 dikarakterisasi
menggunakan XRD untuk menentukan ukuran kristal, struktur kristal dan
pengaruh elektrodeposisi Zn terhadap TiO2.
Hasil analisa XRD menunjukkan bahwa terjadi penurunan ukuran kristal
TiO2 dan masih terdapat ZnSO4 pada TiO2. Penurunan ukuran kristal akan
menyebabkan kenaikan luas permukaan pada TiO2 sehingga meningkatkan
efisiensi DSSC. Efisiensi DSSC yang menggunakan elektrodeposisi Zn pada TiO2
(Zn-TiO2) mengalami kenaikan dibandingkan DSSC menggunakan TiO2 murni
yaitu dari 0,8% menjadi 4,14% pada tegangan elektrodeposisi 1 V. Kenaikan ini
terjadi karena terbentuk lapisan penghalang proses rekombinasi elektron dengan
elektrolit dan terjadi kenaikan luas permukaan TiO2. Tegangan dan waktu
optimum elektrodeposisi Zn pada TiO2 yaitu 1V dan 15 detik dengan efisiensi
DSSC yang dihasilkan yaitu 6,00%.