1
Karakterisasi Dye Organik Alam Dan Ruthenium (N719) Sebagai Fotosensitizer Dalam Dye Sensitized Solar Cells (DSSC)
TESIS Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister Program Studi Ilmu Fisika
Oleh : HARDANI NIM S911302002
PROGRAM STUDI ILMU FISIKA PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015
2
5 februari 2015
3
4
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI TESIS
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa: 1. Tesis yang berjudul: “KARAKTERISASI DYE ORGANIK ALAM DAN RUTHENIUM
(N719)
SEBAGAI
FOTOSENSITIZER
DALAM
DYE
SENSITIZED SOLAR CELLS (DSSC)” ini adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundangundangan (Permendiknas No. 17, Tahun 2010). 2. Publikasi sebagian atau keseluruhan dari isi Tesis ini pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan PPs-UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau keseluruhan tesis ini, maka PPs-UNS berhak mempublikasinnya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Prodi Ilmu Fisika PPs-UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.
Surakarta, Januari 2015 Mahasiswa
Hardani S911302002
i
5
KATA PENGANTAR Segala puji hanya bagi Allah SWT, atas berkat rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul, “Karakterisasi Dye Organik Alam dan Ruthenium (N719) Sebagai Fotosensitizer Dalam Dye Sensitized Solar Cells (DSSC) ”. Penyusunan tesis ini bertujuan untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Magister pada Program Studi Ilmu Fisika Progam Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang banyak membantu dalam penulisan tesis ini, terutama kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, M.S, selaku Direktur Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Bapak Prof. Drs. Cari, M.Sc., M.A., Ph. D, selaku Ketua Program Studi Ilmu Fisika Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta, sekaligus sebagai Pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan tesis ini. 3. Bapak Dr. Agus Supriyanto, M.Si, selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan tesis ini. 4. Bapak/Ibu Dosen Program Studi Ilmu Fisika Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan pendidikan dan pengajaran dalam bidang fisika. 5. Hibah Penelitian Pascasarjana yang telah mendanai penelitian penulis melalui Program Hibah Pascasarjana Universitas Sebelas Maret (PPS-UNS) dengan nomer kontrak 301A/ UN27/ PN/ 2014. 6. Kedua orang tua (khusus untuk Ibu ku tercinta), keluarga dan orang tersayang yang selalu mendoakan dan memberikan semangat dan motivasi. 7. Rekan-rekan sejawat magister ilmu fisika angkatan Februari 2013, penulis mengucapkan terima kasih atas kritik dan saran pada tesis ini. 8. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tesis ini.
ii
6
Penulis menyadari bahwa dalam tesis ini masih terdapat kekurangan dan kesalahan, hal ini dikarenakan kemampuan penulis yang sangat terbatas. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun sebagai acuan tahapan penulisan selanjutnya. Penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Surakarta,
Januari 2015
Penulis
iii
7
DAFTAR ISI Pernyataan Orisinalitas Dan Publikasi Tesis…………………………………...
i
Kata Pengantar .………………………………………………………...……...
ii
Daftar Isi ………….…………………………………………….......................
iv
Daftar Tabel ……..….……………………………………………………….....
vii
Daftar Gambar ……………………………………………….………………...
viii
Daftar Lampiran ……...………………………………………...........................
xi
Daftar Simbol…………………………………………………………………..
xii
Abstrak ..……………………………………………………………………......
xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ………………………………………………….
1
1.2 Batasan Masalah ………………………………………….……………..
5
1.3 Rumusan Masalah ………………………………………...…………….
5
1.4 Tujuan Penelitian …………………………………………………………
5
1.5 Manfaat Penelitian ……………………………………………………….
6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dye Sensitized solar Cell (DSSC) ……………………………......……….
7
2.1.1 Substrat Oksida ……….…………………………………......................
8
2.1.2 Elektroda Kerja …….…………………………………..........................
8
2.1.3 Pewarna (dye) Organik Alam……….………………………………….
10
2.1.4 Pewarna (dye) Organik Sintesis Ruthenium (N719)…………………...
15
2.1.5 Elektrolit ……………………………………..….….….........................
17
2.1.6 Elektroda Lawan ………………………………………...……………..
17
2.2 Prinsip Operasi DSSC .…………………………….…………………….
18
iv
8
2.3 Karakterisasi ………………………………...…………..……………….
21
2.3.4 Karakterisasi Arus-Tegangan (I-V) DSSC ……………..……….……..
21
2.3.4.1 Tegangan Rangkaian Terbuka(𝑉𝑂𝐶 )………...…….………………...
22
2.3.4.2 Arus Hubungan Singkat (𝐼𝑆𝐶 ) …..…………………………..............
23
2.3.4.3 Fill Factor (FF)……….………………………………….……..…...
23
2.3.4.4 Efisiensi Konversi Foto Listrik (𝜂𝑒𝑓 ) …………………………………
24
2.3.5 Pengukuran Sifat Optik …….………………………….........................
25
2.3.6 Konduktivitas Listrik ..............................................................................
26
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian …………………..….…………………….
28
3.2 Alat dan Bahan Penelitian…………………………………………………
28
3.3 Diagram Alir Penelitian ……………………….….….................................
29
3.3.1 Persiapan ……………………………….….…......................................
30
3.3.2 Ekstraksi dye organik alam dan dye ruthenium kompleks (N719)……..
31
3.3.3 Pembuatan pasta TiO2………………………………………………….
31
3.3.4 Pembuatan elektroda kerja…………………. ………………………….
32
3.3.5 Pembuatan larutan elektrolit…………….. ……………..……………...
32
3.3.6 Pembuatan elektroda lawan……………………………………………
33
3.4 Fabrikasi DSSC ...........................................................................................
33
3.5 Karakterisasi dye organik alam dan dye ruthenium kompleks (N719)........
34
3.5.1 Karakterisasi Optik (Spektrum Absorbansi)............................................
34
3.5.2 Karakterisasi Listrik (Fotokonduktivitas) ...............................................
34
3.6 Pengujian karakteristik I-V DSSC ...............................................................
35
v
9
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
37
4.1 Karakterisasi Absorbansi Dye Organik Alam dan Dye Ruthenium (N719)
51
4.2 Karakterisasi I-V Elektrolit……………………………………………….
52
4.3 Karakteristik Konduktivitas dye organik alam dan dye ruthenium (N719).. 61 4.4 Karakterisasi I-V DSSC…………………………………………………...
61
1. Uji performa DSSC menggunakan variasi pelarut………...………….... 2. Uji performa DSSC dye organik alam dan dye ruthenium (N719) 62 dengan variasi konsentrasi …………………………………………….
66
3. Uji performa DSSC variasi metode pendeposisian TiO2………………
67
4. Uji performa DSSC variasi intensitas pencahayaan…………………
70
5. Karakteristisasi I-V DSSC hasil optimasi…………………………... BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
72
5.1 Kesimpulan ……………….……………. …………………………………
73
5.2 Saran …………………….………………………………………………... Daftar Pustaka Lampiran
vi
10
DAFTAR TABEL Tabel 1 Beberapa Hasil Penelitian DSSC dalam Skala Laboratorium...........
3
Tabel 2.1 Nama Semi-sistematis karotenoid (Cuttriss dan Pogson, 2004)…
12
Tabel 2.2 Pelarut organik (Lide, 2004)……………………………………...
17
Tabel 4.1 Panjang Gelombang berbagai warna (Sumber : Adam)………….
39
Tabel 4.2 Puncak spektrum absorbansi dye organik alam dan warna larutan dalam etanol……………………………………………. 45 Tabel 4.3 Hasil Konduktivitas Elektrolit …………………………………..
51
Tabel 4.4 Hasil Konduktivitas Dye Organik Alam ………………………...
56
Tabel 4.5 Nilai konduktivitas dye Ruthenium (N719) ………………….....
60
Tabel 4.6 Nilai arus dan tegangan dari dye wortel dengan variasi pelarut…
62
Tabel 4.7 Nilai arus dan tegangan dari dye organik alam………………..…
63
Tabel 4.8 Nilai arus dan tegangan dye Ruthenium (N719)………...............
65
Tabel 4.9 Nilai arus dan tegangan dari dye kulit buah manggis dengan variasi metode pendeposisian TiO2……….................................. 67 Tabel 4.10 Nilai Efisiensi dye Ruthenium (N719) 0,1%.................................
67
Tabel 4.11 Nilai Efisiensi dye Ruthenium (N719) 0,5%................................
68
Tabel 4.12 Nilai Efisiensi dye Ruthenium (N719) 1%...................................
69
Tabel 4.13 Efisiensi DSSC Hasil Optimasi…………………………………
vii
71
11
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Perubahan ukuran partikel anatase dan rutil sebagai fungsi dari temperature anil (Li et al.2004).................................................. 8 Gambar 2.2 Skema fotoeksitasi yang diikuti oleh deeksitasi pada permukaan semikonduktor (Linsebigler et al. 1995) ……………………… 9 Gambar 2.3 Struktur beta-karoten (Karnjanawipagul et al. 2010)…………..
11
Gambar 2.4 a. Struktur kimia dasar antosianin b. Dua macam struktur antosianin dasar dalam media asam dan basa, c. Rangkaian mekanisme antosianin dengan TiO2 (Septina, et al. 2007)…………………………………………...
13
Gambar 2.5 Struktur molekuler klorofil (Shakhashiri)…….….......................
14
Gambar 2.6 Struktur molekul dye ruthenium (N719)……….….....................
15
Gambar 2.7 Absorbansi ruthenium N719 (M. Gratzel, 2005)….....................
16
Gambar 2.8 Skema operasi DSSC berbasis dye ruthenium (𝑁3) (Calandra et al. 2010)…………………………………………..
18
Gambar 2.9 Tipikal kurva arus-tegangan (I-V) menunjukkan tegangan rangkaian terbuka (𝑉𝑂𝐶 ), arus hubungan pendek 𝐼𝑆𝐶 , dan daya maksimum 𝑃𝑚𝑎𝑥 . Garis putus-putus menunjukkan daya listrik pada bias tegangan yang berbeda. Titik menunjukkan daya maksimum 𝑃𝑚𝑎𝑥 .............................................................. 22 Gambar 2.10 Rangkaian ekuivalen yang disederhanakan untuk DSSC dengan memperhitungkan resistansi seri (𝑅𝑆 ) dan resistensi 23 shunt (𝑅𝑠 )……………………………………………………… Gambar 2.11 Skema Kurva (I-V) untuk menentukan besaran efisiensi DSSC…………………………………………………………… 24 Gambar 2.12 Skema hukum Lambet-Beer memperlihatkan penurunan energi radiasi akibat penyerapan cahaya (Atkins dan Paula, 2006)…………………………………………………………... 25 Gambar 2.13 Prinsip kerja Dye Sensitized Solar Cells (DSSC) …..……....... Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian DSSC ………….. …..………………... viii
27 30
12
Gambar 3.2 Skema area deposisi pasta TiO2………………………………… 32 Gambar 3.3 a. Ilustrasi perakitan sel surya berbasis DSSC b. DSSC dengan dye kompleks Ruthenium (N719) siap uji…..
34
Gambar 3.4 Skema pengukuran arus-tegangan (I-V) menggunakan 35 ElKahfi 100/I-V meter………………………………………............ Gambar 3.5 Skema pengukuran I-V pada DSSC kondisi terang dengan menggunakan Keithley 2600A………………………………… 36 Gambar 4.1 Grafik Absorbansi Dye Melinjo……………………………….... 37 Gambar 4.2 Grafik Absorbansi Dye Wortel………………………………….
39
Gambar 4.3 Grafik Absorbansi Dye Kulit Buah Manggis…………………...
40
Gambar 4.4 Grafik Absorbansi Dye Daun Binahong………………………..
41
Gambar 4.5 Spektrum Absorbsi cahaya tampak klorofil a dan klorofil b 42 (Larkum, 2003)………………………………………………… Gambar 4.6 Grafik Absorbansi Dye Euphorbia milii………………………...
42
Gambar 4.7 Grafik Absorbansi Dye Kulit Buah Pinang Merah……………..
43
Gambar 4.8 Grafik Absorbansi Dye Rhoeo Discolor………………………..
43
Gambar 4.9 Grafik Absorbansi Dye Bunga Terompet Ungu………………..
44
Gambar 4.10 Grafik Absorbansi Ruthenium (N719) 0,1%…………………
45
Gambar 4.11 Grafik Absorbansi Ruthenium (N719) 0,5%…………………..
46
Gambar 4.12 Grafik Absorbansi Ruthenium (N719) 1%…………………….
47
Gambar 4.13 Grafik Absorbansi Ruthenium (N719) dengan variasi
47
konsentrasi……………………………………………………. Gambar 4.14 Grafik hubungan Absorbansi dengan Konsentrasi…………….
49
Gambar 4.15 Grafik Absorbansi TiO2 Nano Partikel………………………
50
Gambar 4.16 Grafik Konduktivitas Elektrolit………………………………..
51
ix
13
Gambar 4.17 Grafik Konduktivitas Dye Daun Binahong……………………
53
Gambar 4.18 Grafik Konduktivitas Dye Kulit Buah Pinang Merah…………
53
Gambar 4.19 Grafik Konduktivitas Dye Euphorbia milii……………………
54
Gambar 4.20 Grafik Konduktivitas Dye Bunga Terompet Ungu……………
55
Gambar 4.21 Grafik Konduktivitas Dye Rhoeo Discolor……………………
55
Gambar 4.22 Grafik I-V dye Ruthenium (N719) pada keadaan gelap………. Gambar 4.23 Grafik I-V dye Ruthenium (N719) pada keadaan terang………
57 57
Gambar 4.24 Grafik I-V dye Ruthenium (N719) 0,1% pada keadaan gelap dan terang……………………………………………………... 58 Gambar 4.25 Grafik I-V dye Ruthenium (N719) 0,5% pada keadaan gelap 59 dan terang…………………………………………………….. Gambar 4.26 Grafik I-V dye Ruthenium (N719) 1% pada keadaan gelap dan 59 terang…………………………………………………………. Gambar 4.27 Grafik I-V DSSC variasi pelarut…………………………….... Gambar 4.28 Grafik Karakteristik DSSC Dye Organik Alam……………….
61 62
Gambar 4.29 Grafik I-V DSSC variasi konsentrasi dye ruthenium (N719) dengan pelarut etanol menggunakan platina sebagai elektroda lawan………………………………………………………….. 64 Gambar 4.30 Grafik I-V DSSC variasi metode pendeposisian TiO2………..
66
Gambar 4.31 Perbandingan Intensitas dan Efisiensi dye Ruthenium (N719) 0,1%........................................................................................... 68 Gambar 4.32 Perbandingan Intensitas dan Efisiensi dye Ruthenium (N719) 0,5%........................................................................................... 69 Gambar 4.33 Perbandingan Intensitas dan Efisiensi dye Ruthenium (N719) 1%............................................................................................. 70 Gambar 4.34 Grafik I-V DSSC hasil optimasi……………………………...
x
71
14
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I Hasil Penelitian DSSC dalam Skala Laboratorium
79
Lampiran II Nama Semi-sistematis karotenoid (Cuttriss dan Pogson, 2004)
80
Lampiran III Jadwal Rancangan Penelitian Lampiran IV Grafik Konduktivitas dye organik alam
81 82
Lampiran V Puncak spektrum absorbansi dye organik alam dan warna larutan dalam etanol
87
Lampiran VI Nilai arus dan tegangan dari dye organik alam
88
Lampiran VII Nilai arus dan tegangan dye Ruthenium (N719)
Lampiran VIII Tabel Nilai Efisiensi dengan variasi konsentrasi dan variasi intensitas pencahayaan Lampiran IX Grafik Absorbansi TiO2 sebelum dan sesudah direndam dye ruthenium dengan variasi konsentrasi Lampiran X Diagram Perbandingan Efisiensi Ruthenium (N719) dengan variasi konsentrasi dan variasi intensitas pencahayaan Lampiran XI Grafik karakteristik I-V DSSC Ruthenium (N719) 0,1% dengan variasi intensitas pencahayaan
89
90
92
93
95
Lampiran XII Grafik karakteristik I-V DSSC Ruthenium (N719) 0,5% dengan variasi intensitas pencahayaan
98
Lampiran XIII Grafik karakteristik I-V DSSC Ruthenium (N719) 1% dengan variasi intensitas pencahayaan
101
Lampiran XIV Foto Dokumentasi
104
Lampiran XV Publikasi
106
xi
xii
DAFTAR SIMBOL
Ev
= energi pita valensi
𝜐
Eg
= energi gap
𝑁(𝐸) = rapat muatan elektron
Ec
= Energi pita konduksi
𝐹(𝐸) = temperatur rendah
𝜐
= energi foton
𝑁𝑐
𝜍
= konduktivitas bahan
𝐸
= energi (fm-1)
T
= temperatur mutlak
𝜓
= fungsi gelombang
∆𝑉
= selisih antara energi Fermi dan
𝜁
= fungsi gelombang upper
𝑐
= kecepatan
cahaya
= frekuensi
= rapat keadaan efektif dalam pita konduksi
di
energi elektrokimia elektrolit ruang
hampa (3 × 108 m/s)
𝐺
= laju injeksi elektron dari dye
𝜏
= masa hidup electron
A
= absorbansi
I
= arus
𝑘
= konstanta Boltzman
𝐼𝑆
= arus saturasi diode (umumnya
𝐼−
= Iodida
𝜆
= panjang gelombang
V
= tegangan
𝐸𝑓
= energi fermi
q
= muatan listrik
𝐸𝑟
= energi elektrokimia elektrolit
𝑉𝑇
= tegangan termal
𝜑
= fungsi gelombang azhimut
𝑉𝑂𝐶
= tegangan rangkaian terbuka
𝑒−
= elektron
𝐼𝑆𝐶
= arus hubungan pendek
𝑚𝑒
= massa efektif elektron
𝑃𝑚𝑎𝑥
= daya maksimum
𝐼0
= intensitas cahaya datang
𝐼𝑃
= arus foto
𝑉𝑠𝑒𝑙 = Tegangan sel
𝑉𝑚
= tegangan maksimum
𝐷∗
= dye tereksitasi
𝐼𝑚
= arus maksimum
𝑅𝑆
= resistansi seri
𝑅𝑠
= resistensi shunt
𝜂𝑒𝑓
= efisiensi sel
FF
= fill factor
10−7 -10−9 𝐴)
𝜌
= resistivitas listrik
𝐽
= rapat arus
𝑛
= konsentrasi elektron pada pita
R
= resistansi bahan
konduksi per satuan volume
d
= jarak antara dua elektrod
xii
13
Hardani. S911302002. 2014. Karakterisasi Dye Organik Alam Dan Ruthenium (N719) Sebagai Fotosensitizer Dalam Dye Sensitized Solar Cells (DSSC). Tesis. Pembimbing I: Prof. Drs. Cari, M.A.,M.Sc.,Ph.D. II : Dr. Agus Supriyanto, M.Si. Program Studi Ilmu Fisika, Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret Surakarta. ABSTRAK DSSC tersusun dari FTO/ 𝑇𝑖𝑂2 / dye/ elektrolit/ Platina/ FTO. Telah difabrikasi karakterisasi sifat optik (spektrum absorbansi) dan sifat listrik (fotokonduktivitas) dari dye Organik Alam dan dye Organik Sintesis terhadap kinerja DSSC. Uji sifat optik dye Organik Alam dan dye Organik Sintesis menggunakan Spectrophotometer UV Visible 1601 PC, uji sifat listrik menggunakan I-V Meter El-Kahfi pada kondisi gelap dan terang dengan sumber penyinaran dari lampu halogen 1191 W/m2 dan karakterisasi I-V DSSC menggunakan Keithley Type 2600A dengan penyinaran lampu halogen dengan variasi intensitas sebesar 100 W/m2, 250 W/m2, 500 W/m2, 750 W/m2 dan 1000 W/m2. Penelitian ini merupakan penelitian awal untuk mempelajari dan memahami proses pembuatan sel surya berbasis DSSC menggunakan pewarna organik alam dan organik sintesis dari ruthenium (N719). Spektrum absorbansi dan fotokonduktivitas optimum dihasilkan oleh dye organik alam dan dan dye ruthenium (N719). Hasil penelitian menunjukkan spektrum absorbansi dye organik alam terletak di rentang cahaya tampak kisaran 300-500 nm sedangkan dye Ruthenium (N719) terletak di rentang cahaya tampak kisaran 300-600 nm dengan puncak absorbansi 450 nm dan 550 nm. Karakteristik listrik (I-V) dari dye dalam penelitian meningkat linear di bawah pencahayaan. Selisih konduktivitas (∆𝜍) dye organik alam dan dye ruthenium (N719) keadaan gelap dan di bawah pencahayaan untuk konsentrasi 0,1%, 0,5% dan 1% berturut-turut sebesar 4,63 × 10-8 Ω−1 𝑚−1 , 1,49 × 10-7 Ω−1 𝑚−1 dan 3,57 × 10-6 Ω−1 𝑚−1 . Krakterisasi I-V DSSC dari dye organik alam yang terbesar dihasilkan oleh dye kulit buah manggis dengan 𝑉𝑂𝐶 sebesar 565 𝑚𝑉; 𝐽SC = 1,52 𝐴/𝑚2 ; FF = 0,12; dan 𝜂𝑒𝑓 sebesar 0,09 %, sedangkan dye-ruthenium (N719) terbesar dihasilkan oleh dye Ruthenium berkonsentrasi 1% dengan 𝑉𝑂𝐶 sebesar 460 𝑚𝑉; 𝐽SC = 7,5054 𝐴/𝑚2 ; FF = 0,24; dan 𝜂𝑒𝑓 sebesar 0,298 %. Secara keseluruhan dye organik alam dan dye organik sintesis dapat menjadi alternatif menarik sebagai dye sensitizer. Kata Kunci: Dye Sensitized Solar Cell (DSSC), Dye N719, Platina, dye sensitizer.
xiii
14
Hardani.S911302002. 2014. Characterization of Dye Natural and Ruthenium (N719) As a Photosensitizers in Dye Sensitized Solar Cells (DSSC). Thesis. Supervisor I: Prof. Drs. Cari, M.A., M.Sc., Ph.D. II: Dr. Agus Supriyanto, M.Si. Graduate Physics Program, Graduate Study, Sebelas Maret University Surakarta. ABSTRACT DSSC consisted of FTO/ TiO2 / dye/ electrolyte/ Platinum/ FTO. This research aims are to obtain the optical properties (spectrum absorption) and electricity properties (photoconductivity) from dye natural and synthesis organic about on the performance of the DSSC. The optical and electrical properties were tested using UV Visible Spectrophotometer 1601 PC and Elkahfi 100/I-V meter, respectively, while the Keithley type 2600A was used to characterization the DSSC with halogen lamp irradiation with intensity variations of 100 W/m2, 250 W/m2, 500 W/m2, 750 W/m2 and 1000 W/m2. The research is introduction research to explore and investigate the development of solar cells DSSC based using dye natural and organic synthesis of ruthenium (N719). Optimum absorption spectra and photoconductivity were generated by dye natural organic and the dye- Ruthenium (N719). This study shown that absorption spectra of dye natural organic were in the range 300-500 nm, while dye-ruthenium (N719) were in the range of 300-600 nm with absorption peak of 450 nm and 550 nm. Electrical characteristics (I-V) of the dye increased linearly under illumination. The difference between conductivity in the dark and irradiation (Δσ) dye natural organic and dyeruthenium (N719) with a concentration of 0.1%, 0.5% and 1% respectively were 4.63 × 10-8 Ω−1 𝑚−1 , 1.49 × 10-7 Ω−1 𝑚−1 and 3.57 × 10-6 Ω−1 𝑚−1 . Characteristic I-V DSSC from dye natural organic who largest generated by dye-mangisten obtained Voc of 565 mV;Jsc= 1.52 A/m2;FF = 0.12; and 𝜂𝑒𝑓 was about 0.09%, respectively, while dyeruthenium (N719) generated by the dye Ruthenium largest concentration of 1% obtained Voc of 460 mV;Jsc= 7.5054 A/m2;FF = 0.24; and 𝜂𝑒𝑓 was about 0.298%, respectively. Overall, dye natural and synthesis organic could be attractive alternative as a dye sensitized. Keywords: Dye Sensitized Solar Cell (DSSC), Dye N719, Platina, dye sensitizer.
xiv
15
