Pengaruh Variasi Komposisi Polimer Polyvinylidene Fluoride (PVDF) Dengan Metode Cetak Sebagai Komponen Penjebak Elektrolit dan Peningkatan Kinerja Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC)

The Effect of Variations in Polyvinylidene Fluoride (PVDF) Polymer Composition Using the Casting Method as an Electrolyte Trapping Component and Improved Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) Performance

Abstrak. Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) menjadi salah satu sumber energi terbarukan yang dikembangkan untuk mengatasi kebutuhan energi listrik. DSSC tersusun dari counter electrode, foto-elektroda, elektrolit, dan foto-sensitizer. Pada penelitian ini, foto-sensitizer yang digunakan adalah pigmen alami, yaitu klorofil dari daun suji. Sebagai salah satu komponen terpenting dalam DSSC, komponen elektrolit seringkali menimbulkan permasalahan, khususnya kebocoran dan penguapan pelarut elektrolit sehingga mempengaruhi stabilitas DSSC. Pembuatan elektrolit berbasis polimer Polyvinylidene fluoride (PVDF) menggunakan metode inversi fasa dan pemanfaatannya sebagai standing free electrolyte diharapkan mampu meningkatkan stabilitas dan efisiensi DSSC. Untuk mendapatkan wilayah panjang gelombang absorpsi optimum, dilakukan analisa menggunakan spektrofotometri UV-Vis. Hasilnya menunjukkan λ_maks pada 464,5 nm dan 664,5 nm, masing-masing untuk klorofil-a dan klorofil-b. Sistem DSSC dengan elektrolit polimer PVDF 18(%b/b) dan foto-sensitizer pH 2 menghasilkan energi HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) -4,315 eV dan LUMO (Lowest Unccopied Molecular Orbital) -3,1201 eV, serta band gap 1,19581 eV. Lebih lanjut, berdasarkan hasil studi folvotaik yang menunjukkan efisiensi sebesar 0.688%, penggunaan elektrolit polimer PVDF dan foto-sensitizer klorofil dari daun suji potensial sebagai alternatif pengganti elektrolit cair dan pewarna sintetis pada sistem solar cell.

Kata Kunci: DSSC, polimer PVDF

Abstract. Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) is a form of renewable energy developed to address the electrical energy needs of mankind. DSSC is composed of counter electrode, photo-electrode, electrolyte, and photo-sensitizer. In this study, the photo-sensitizer used was a natural pigment, namely chlorophyll from suji leaves. As one of the most important components in a DSSC, the electrolyte component often causes problems, especially leakage and evaporation of the electrolyte solvent, which affects the stability of the DSSC. The manufacture and utilization of polymer-based electrolyte Polyvinylidene fluoride (PVDF) as a standing free electrolyte is expected to increase the stability and efficiency of DSSC. To obtain the optimum absorption wavelength region, analysis was carried out using UV-Vis spectrophotometry. The results show max at 464.5 nm and 664.5 nm, for chlorophyll-a and chlorophyll-b, respectively. The DSSC system with PVDF 18(%w/w) polymer electrolyte and photo-sensitizer pH 2 produced HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) energy of -4,315 eV and LUMO (Lowest Unccopied Molecular Orbital) -3,1201 eV, and a band gap of 1, 19581 eV. Furthermore, based on the results of volvotaic studies which showed an efficiency of 0.688%, the use of PVDF polymer electrolyte and chlorophyll photo-sensitizer from suji leaves has potential as an alternative to liquid electrolytes and synthetic dyes in solar cell systems.

Keywords: DSSC, PVDF polymer