PENGARUH DAYA DEPOSISI SPUTTERING PADA COUNTER ELECTRODE TERHADAP PERFORMANSI PEROVSKITE SOLAR CELL

Authors

  • Mokhammad Wildan Khakim Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
  • n/a Nurussa'adah Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
  • Eka Maulana Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Abstract

Perovskite Solar Cell (PSC) dapat berfungsi baik jika komponen-komponen penyusunnya berada pada posisi yang benar dan setiap komponen bekerja dengan optimal menurut fungsinya. Counter electrode atau elektroda lawan juga mempengaruhi efesiensi PSC. Counter electrode berfungsi sebagai katalis dalam reaksi reduksi ion triiodida menjadi ion iodide. Kecepatan reaksi reduksi pada counter electrode (katoda) penting untuk keberlangsungan proses konversi energi matahari menjadi energi listrik. Material yang digunakan pada elektroda lawan adalah zat yang tidak mudah bereaksi(inert), seperti platina, emas dan karbon. Material karbon menjadi alternatif karena ketersediannya yang melimpah di alam serta memiliki struktur yang bervariasi, diantaranya karbon nanotube, karbon nanowire, campuran grafit hitam dengan nanokristalin dengan TiO2. Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dilakukan penelitian untuk merancang counter electrode berbahan karbon menggunakan metode deposisi sputtering diaplikasikan pada perovskite solar cell berbahan CaTiO3. Pada penelitian ini, dilakukan variasi daya deposisi sputtering pada counter electrode 125W, 150W dan !75W. PSC dirancang dengan menggunakan srtruktur sandwich, dimana lapisan-lapisan yang digunakan yaitu kaca TCO sebagai substrat dengan ukuran 2  2,5 cm, TiO2, CaTiO3, elektrolit, dan karbon sebagai elektroda lawan. Metode deposisi yang digunakan dalam perancangan PSC adalah spin coating dan deposisi sputtering untuk counter electrode. Dalam pengujiannya, lampu LED Cool Daylight 7 Watt digunakan sebagai sumber cahaya. Berdasarkan hasil pengujian, didapatkan tegangan rata-rata terbesar mampu dihasilkan oleh variasi daya counter electrode 175W yaitu sebesar 179,72 mV, sedangkan arus rata-rata terbesar mampu dihasilkan variasi daya counter electrode 175W yaitu sebesar 16,02 μA. Daya maksimal dan efisiensi terbesar dihasilkan oleh variasi daya counter electrode 150W dengan nilai sebesar 4,338  10-5 Watt dan 6,197  10-4%. Kata Kunci : Perovskite Solar Cell (PSC), Kalsium Titanat (CaTiO3), Counter Electrode, Sputtering ABSTRACT Perovskite Solar Cell (PSC) can function well if the constituent components are in the right position and each component works optimally according to its function. Counter electrodes or opponent electrodes also affect PSC efficiency. Counter electrode functions as a catalyst in the reduction reaction of triiodide ion into iodide ion. The speed of the reduction reaction at the counter electrode (cathode) is important for the continuity of the process of converting solar energy into electrical energy. The material used in the opposite electrode is a substance that is not easy to react (inert), such as platinum, gold and carbon. Carbon material is an alternative because its availability is abundant in nature and has a variety of structures, including carbon nanotubes, carbon nanowires, blends of black graphite with nanocrystalline with TiO2. Based on this background, a study was conducted to design a carbon counter electrode using the sputtering deposition method applied to CaTiO3 perovskite solar cell. In this study, variations in the power of sputtering deposition on 125W, 150W and! 75W electrode counters were carried out. The PSC was designed using a sandwich structure, where the layers used were TCO glass as a substrate measuring 2 x 2.5 cm, TiO2, CaTiO3, electrolytes, and carbon as the opposite electrode. The deposition method used in the design of the PSC is spin coating and sputtering deposition for the counter electrode. In testing, the Cool Daylight 7 Watt LED light was used as a light source. Based on the results of the test, the largest average stress can be obtained by variations of 175W counter electrode power which is equal to 179.72 mV, while the largest average current is able to produce a variation of 175W counter electrode power which is equal to 16.02 μA. Maximum power and greatest efficiency are produced by variations of the 150W counter electrode power with a value of 4.338 10-5 Watts and 6.197 10-4 %. Keywords: Perovskite Solar Cell (PSC),Calcium Titanate (CaTiO3), Counter Electrode, Sputtering

Downloads

Published

2019-09-18

Issue

Section

Articles