ti o2 dan sio2
TRANSCRIPT
APLIKASI NANOPARTIKEL DALAM Energi
Elvika RamayantiUniversitas Muhammadiyah
REVIEW JURNAL
?Teknologi
Aplikasi praktis dari pengetahuan pada area tertentu untuk menyelesaikan permasalahan manusia.
NANO Teknologi…
NANO Teknologi
NANO ITU Apa ?
Nano-Nano ? iPOD Nano ? Nano-Karno ?
1 nanometer = 1 per semilyar meter
Meter (m)
Mikro (µ)
10-6
Nano (n)
1
10-9
Istilah “nano” berasal dari bahasa Yunani yang berarti kecil/kerdil, digunakan untuk satuan dimensi.
11.000.000.000
Nol-nya ada SEMBILAN !!!!!
1 nm = m
Size – 10-9 m (1 nanometer)
10010-9 10-6 10-3 103 106 109 m
Sekecil apa sih ukuran nanometer itu?
1 nm ≈ 1/50,000 ketebalan sehelai rambut
Nanoteknologi adalah ilmu yang mempelajari dan merekayasa materi pada skala 1 hingga 100 nanometer dimana terjadi fenomena unik dan sifat baru.
1 nanometer = 10-9 meter
Ilmu baru….?Bukan! Nanoteknologi atau nanosains adalah multidisiplin yang membutuhkan ilmu sains dasar seperti
fisika, kimia, biologi, dsb untuk memahaminya.Nanoteknologi adalah pendekatan pada ukuran nanometer
Dewasa ini, kegunaan material berstruktur nano mengalami perkembangan yang sangat pesat
Aplikasi nanopartikel dapat diterapkan dalam berbagai bidang seperti
Biologi, Kimia, Fisika, Komputer, Militer, dan Industri (Saputra et al,
2011)
7
8
9
ELEKTRODA SOLAR CELL BERBASIS KOMPOSIT TiO2/SiO2 SEBAGAI ENERGI
ALTERNATIF TERBARUKAN
Pendahuluan
11
Pendahuluan
Sel surya atau solar cell merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengkonversi energi matahari menjadi energi listriksehingga energi matahari seharusnya dapatdimanfaatkan secara maksimal (Phani et al., 2001).
12
Pendahuluan
TiO2 adalah salah satu material yang banyakdikembangkan sebagai elektroda solar cell karena sifat semikonduktornya.
Semikonduktor titania (TiO2) bersifat inert, tidak berbahaya, relatif murah dan reaktif terhadap cahaya sehingga memilikikarakteristik optik yang baik.
Semikonduktor TiO2 hanya aktif dalamdaerah cahaya UV (Linsebigler et al., 2005).
TiO2
13
Pendahuluan
sebagai material komposit secara efektifdapat meningkatkan stabilitas fase kristalanatase TiO2, membatasi pertumbuhankristalit dan meningkatkan luas permukaan bahan semikonduktor.
perlu dilakukan pengontrolan karena porositas bahan, tingkat keseragaman pori, dan homogenitas sebaran logam pada semikonduktor merupakan faktor-faktoryang juga menentukan kualitas bahan semikonduktor
SiO2
14
Pendahuluan
Metode sol-gel mempunyai kelebihan yaitumudah, pencampuran dapat terjadi sempurna dan fase yang dihasilkan homogen, untuk ukuran partikel dan homogenitasnya menjaditerkontrol
Sol-Gel
15
Skema Kerja
16
Substrat PET:ITO berukuran 3 x 3 cm dibersihkan terlebih dahulu dengan merendamsubstrat menggunakan aquades dan etanol masing-masing selama 5 menit
Kemudian dikeringkan pada suhu kamar (25o C)
Skema Kerja
17
TiIPP sebanyak 8,80 mL ditambahkan ke dalam 143 mL etanol
ditambahkan variasi %mol SiO2 sebanyak 0, 10, 15, dan 20 % mol.
Larutan diaduk selama 15 menit pada temperatur ruang dan ditambahkan larutan HClsebanyak 0,5 mL.
akuades ditambahkan pada larutan dan diaduk selama 30 menit, larutan didiamkanselama 24 jam sampai terbentuk sol
Pembentukkan Komposit TiO2/SiO2
Sol yang terbentuk dioven pada suhu 120o C selama 10 jam, kemudian difurnace pada suhu 500o C selama 2 jam.
Serbuk yang dihasilkan dilapiskan pada substrat fleksibel ITO pada bagiankonduktifnya dengan ukuran 2 x 2 cm
Skema Kerja
18
Lanjutan …
dikarakterisasi dengan menggunakan XRD,SEM-EDX, dan DR-UV.
Pembentukkan Komposit TiO2/SiO2
Sebelum digunakan sebagai elektrodakerja, komposit TiO2/SiO2 terlebih dahuludirendam dengan larutan dye selama 1 jam.
Larutan dye dibuat dengan cara:1. menimbang 15 gram kulit bagian dalam
buah manggis dan menghaluskannyadengan mortar
2. kemudian direndam dalam campuranmethanol:asam asetat:air (25:4:21 perbandingan volume) selama 24 jam.
3. Larutan kemudian difilter dengan kertassaring dan disimpan dalam botol berwarna gelap.
19
Penyusunan Solar Cell
20
Hasil
Digunakan untuk menganalisis band gap komposit TiO2/SiO2.
Perhitungan band gap dilakukan denganmenggunakan persamaan Kubelka-Munkyaitu (Eg)
Diffuse Reflectance Ultra Violet (DR-UV)
21
HasilXRD
22
Hasil
Untuk mengukur ukuran kristal denganpersamaan Debye-Scherrer : D = 0,9λ/β cosθ.
Berdasarkan perhitungan masing-masingpuncak diketahui bahwa ukuran partikelTiO2 murni sekitar 16,24 nm dan TiO2/SiO2 15 % mol sekitar 9,38 nm.
didominasi oleh fase kristal anatase TiO2 dengan struktur kristal tetragonal
XRD
23
HasilSEM
24
Tegangan rangkaian terbuka (Voc)arus rangkaian pendek (Isc)tegangan maksimum (VMPP)Arus maksimum (IMPP) dan daya maksimum. fill factor (FF)efisiensi solar cell ().25
Kesimpulan
Hasil penelitian membawa kepadakesimpulan bahwa komposit TiO2/SiO2 dipreparasi dengan variasi konsentrasiSiO2memberikan hasil terbaik pada SiO2 15% mol.
Band gap terbaik dihasilkan oleh kompositTiO2/SiO2 dengan konsentrasi SiO2 15 % mol.
Karakteristik solar cell komposit TiO2/SiO2 didominasi oleh fase kristal anatase TiO2 dengan Struktur kristal tetragonal danberukuran antara 10-20nm.
26
SEKIAN &TERIMA KASIH
27