Ekstrak Kulit Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) Sebagai Dye Sensitiser Alami Pada Dye Sensitized Solar Cell

Abstract

DSSC adalah sel surya fotoelektrokimia yang menggunakan elektrolit sebagai medium transport muatan untuk mengkonversi cahaya matahari menjadi energi listrik. Prinsip kerja Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) adalah saat terjadi proses transfer elektron pada rangkaian luar DSSC menuju elektroda lawan, aliran listrik akan dihasilkan. Pada sisi elektroda lawan akan mempunyai potensial positif. Sedangkan pada sisi substrat yang terlapisi TiO 2 atau elektroda kerja akan mempunyai potensial negatif. Beda potensial antara kedua elektroda tersebut menimbulkan terjadinya aliran listrik ketika kedua elektroda tersebut diberi beban. Semikonduktor TiO 2 tidak menyerap cahaya tampak, namun mengabsorbsi cahaya UV. Penggunaan bahan pewarna (sensitizer) merupakan salah satu cara untuk memperbaiki sifat semikonduktor dengan meningkatkan absorbansi pada panjang gelombang cahaya tampak dari semikonduktor TiO2. Spektrum absorbsi cahaya yang paling lebar dimiliki oleh dye kulit buah manggis sebesar 312,1-556,05 nm, dye rosella sebesar 308,12 -543,09 nm dan dye terung belanda sebesar 305,09-530,02 nm. Efisiensi berturut turut pada konsentrasi dye kulit manggis 10%, 20% dan30% adalah 3,79 x 10 -4 %, 7,31 x 10 -4 %, dan 8,72 x 10 -4 %. Efisiensi sel surya menggunakan dye kulit manggis meningkat seiring bertambahnya konsentrasi dye. Besarnya konsentrasi dye mempengaruhi ketebalan lapisan dye di atas TiO 2 yang sangat berpengaruh terhadap proses penyerapan cahaya oleh lapisan dye dan dapat meningkatkan konduktivitas listrik dalam lapisan tersebut. Efisiensi berturut-turut dari dye kulit manggis, dye wortel, dye kulit melinjo dan dye daun binahong adalah 0,09%; 0,03%; 0,03%; 0,01%. Beberapa parameter meliputi pelarut pengekstrak, sifat dye, pori dan ketebalan lapisan TiO 2 , sifat garam elektrolit dan elektroda lawan.