Fabrikasi Inter Layer Counter Electrode Karbon Untuk Dye-sensitized Solar Cell - Diky Meidianto; Mamat Rokhmat; Shobih Shobih (eProceedings of Engineering, 2019)
Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) tipe monolitik yang hanya memiliki satu substrat banyakdikembangkan karena harga fabrikasi yang murah dan proses fabrikasi yang sederhana.Namun, efisiensi yang rendah merupakan salah satu kelemahannya. Salah satu penyebabnyaadalah counter electrode yang digunakan sebagai lapisan untuk meningkatkankonduktivitas substrat kaca FTO, tidak menempel kuat pada substrat kaca FTO, sehinggadiperlukan lapisan inter layer yang dapat meningkatkan konduktivitas lapisan counterelectrode serta meningkatkan adhesivitas antara counter electrode dengan substrat kacaFTO. Pada penelitian ini, bahan counter electrode yang diguankan adalah karbon dan bahaninter layer yang digunakan adalah karbon dan TiO colloid yang berfungsi sebagai binder.Pendeposisian setiap lapisan DSSC tipe monolitik dilakukan dengan teknik screen printing. Lapisan pertama karbon 1 (Inter Layer) memiliki komposisi 0,13 gr grafit, 0,2 ml TiO2colloid, 0,2 ml Triton 10% dan 0,25 ml terpineol dan karbon 2 (Counter Electrode) memilikikomposisi 0,5 gr carbon nanopowder, 2 gr bubuk grafit, 0,3 gr ethyl-cellulose, 0,25 gr TiOP25,dan 4,25 gr terpineol. Kedua lapisan karbon tersebut komposisinya dikali 10 untukmemperbanyak pasta yang dihasilkan. Massa grafit pada karbon 1 (Inter Layer)divariasikan menjadi 5 variasi yaitu 0,9 gr (A), 1,1 gr (B), 1,3 gr (C), 1,5 gr (D), dan 1,7 gr(E). Setelah inter layer karbon difabrikasi, dilakukan karakterisasi morfologi, pengukuranresistansi sheet, uji adhesivitas dan uji transmitansi serta karakterisasi I-V pada DSSC tipemonolitik yang telah difabrikasi. Hasilnya, pada morfologi inter layer karbon yangdikarakterisasi menggunakan SEM, diperoleh bahwa lapisan inter layer sampel B memilikipenyebaran grafit yang merata dan hanya sedikit terlihat adanya aglomerasi pada karbon.Selain itu, pada uji resistansi sheet menggunakan four point probe diperoleh hasil bahwa sampel B memiliki Rs yang stabil dengan rata rata 12,097±0,054 Ω/sq. Pada uji adhesivitas,terlihat bahwa lapisan karbon 1 yang melekat kuat pada substrat kaca FTO secara visual, dan pada uji transmitansi menggunakan UV-VIS, sampel B memiliki rasio transmitansiterkecil antara sesudah dan sebelum uji adhesivitas sebesar 1,963. Hasil karakterisasi I-VDSSC tipe monolitik, diperoleh efisiensi terbesar berasal dari sampel B yang memiliki massa1,1 gr grafit pada TiO colloid sebesar 1,258 %. Sehingga penambahan inter layer karbonantara counter electrode karbon dan substrat kaca FTO dapat meningkatkan efisiensi dariDSSC tipe monolitik 2Kata kunci: DSSC tipe monolitik, karbon, grafitAbstract Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) monolithic type which has only one substrate developed a lotbecause of the low price of fabrication and a simple fabrication process. However, lowefficiency is one of its weaknesses. One reason is the counter electrode which is used as a layerto increase the conductivity of the FTO glass substrate, not firmly attached to the FTO glasssubstrate, so that an inter layer is needed that can increase the conductivity of the counterelectrode layer and increase the adhesivity between the counter electrode and the FTO glasssubstrate. In this study, the material of counter electrode was used carbon and the inter layermaterial was used carbon and TiO2 colloid which functioned as binders. Deposition of eachmonolithic type DSSC layer is done by screen printing techniques. The first layer of carbon 1 (Inter Layer) has a composition of 0,13 gr graphite, 0,2 ml TiO2 colloid, 0,2 ml Triton 10% and0,25 ml terpineol and carbon 2 (Counter Electrode) has a composition of 0,5 gr carbonnanopowder, 2 gr graphite powder, 0,3 gr ethyl-cellulose, 0,25 gr TiO2-P25, and 4,25 grterpineol. The two carbon layers are multiplied by 10 to multiply the resulting paste. Graphitemass at carbon 1 (Inter Layer) varied into 5 variations, namely 0,9 gr (A), 1,1 gr (B), 1,3 gr (C),1,5 gr (D), and 1,7 gr (E). After fabricated inter layer carbon, soma characterizations weredone, like morphological characterization, sheet resistance measurement, adhesivity test andtransmittance test and I-V characterization on monolithic type DSSC were fabricated. As aresult, in the inter layer carbon morphology characterized using SEM, it was found that theinter layer of sample B had a uniform spread of graphite and only a small amount of carbonagglomeration was seen. In addition, the sheet resistance test using four point probes shows thatsample B has a stable Rs with an average of 12,097±0,054 Ω/ sq. In the adhesion test, it can be seen that the carbon 1 layer is firmly attached to the FTO glass substrate visually, and in thetransmittance test using UV-VIS, sample B has the smallest transmittance ratio between afterand before the adhesive test of 1,963. The results of the monolithic type I-V DSSCcharacterization, obtained the greatest efficiency derived from sample B which has a mass of 1.1gr graphite on the colloid TiO2 of 1,258%. So that the addition of the inter layer carbon betweenthe carbon electrode counter and the FTO glass substrate can improve the efficiency of themonolithic type DSSC Keywords: monolithic type DSSC, carbon, graphite