Pengaruh Variasi Ketebalan Barium Titanate Terhadap Karakteristik Perovskite Solar Cell dengan Simulasi SCAPS-1D

Annata, Agatha Rama (2020) Pengaruh Variasi Ketebalan Barium Titanate Terhadap Karakteristik Perovskite Solar Cell dengan Simulasi SCAPS-1D. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Energi listrik merupakan suatu bagian terpenting dari aktivitas manusia setiap harinya. Sumber energi listrik dapat berasal dari fosil yang diolah menjadi Bahan Bakar Minyak (BBM). Energi ini banyak dimanfaatkan manusia saat sekarang sebagai sumber energi konvensional. Tapi karena ketersediaanya yang semakin terbatas dan butuh waktu yang sangat lama untuk mengolahnya menjadi BBM sehingga membuat manusia harus berpikir untuk menciptakan sumber energi baru menggantikan bahan bakar fosil seperti sumber energi yang berasal dari matahari. Energi matahari juga merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat dikonversi dari energi cahaya menjadi energi listrik dan dikenal dengan sel surya. Pengembangan sel surya saat ini telah sampai pada generasi ketiga, yaitu Perovskite Solar Cell (PSC). PSC mampu mengonversi energi surya menjadi energi listrik dengan memanfaatkan material perovskite sebagai penyerap cahaya. Pada tahun 2017, PSC berhasil menghasilkan efisiensi yang tinggi hingga 22,1% menggunakan perovskite berbasis organometallic halide (CH3NH3PbI3). Dalam penelitian ini, bahan perovskite yang digunakan adalah Barium Titanate (BaTiO3) dengan variasi ketebalan 100 nm, 200 nm,300 nm, 400 nm, 500 nm, 600 nm, dan 700 nm, 800 nm, 900 nm, dan 1000 nm. Struktur PSC yang digunakan adalah kaca TCO sebagai substrat, TiO2 fase kristal anatase sebagai penerima elektron dari BaTiO3, elektrolit sebagai pendonor elektron, dan karbon sebagai katalis. Luas permukaan dari PSC yang diuji adalah 5 cm2 dan sumber cahaya yang digunakan adalah sinar matahari dengan AM 1.5. Penelitian ini dilakukan dengan bantuan simulator SCAPS-1D yang mengukur karakteristik I-V dari PSC yang telah diuji. Berdasarkan hasil pengujian dengan variabel di atas, diketahui nilai karakteristik yang berupa tegangan hubung buka (VOC), arus hubung singkat (ISC), daya maksimal (PMAX), serta efisiensi terbesar pada variasi ketebalan BaTiO3 1000 nm. Daya maksimal dan efisiensi yang dihasilkan sebesar 12.019198 x 10-3 Watt dan 2.338365%.

English Abstract

Electrical energy is an important part of human activity every day. Electrical energy sources can come from fossils that are processed into fuel oil (BBM). This energy is widely used by humans today as a conventional energy source. But because of its increasingly limited availability and it takes a very long time to process it into BBM, so people have to think about creating new energy sources to replace fossil fuels such as energy sources from the sun. Solar Energy is also one alternative energy source that can be converted from light energy into electrical energy and is known as solar cell. The development of solar cells has now reached the third generation, namely Perovskite Solar Cell (PSC). PSC is able to convert solar energy into electrical energy by utilizing perovskite material as an absorber of light. And in 2017, PSC research succeeded in producing high efficiencies of up to 22.1% using organometallic-based perovskite Halides (CH3NH3PbI3). In this research, Barium Titanate (BaTiO3) was used as perovskite material in PSC with variations in thickness 100 nm, 200 nm, 300 nm, 400 nm, 500 nm, 600 nm ,700 nm, 800 nm, 900 nm, 1000 nm. The PSC structure used is glass TCO as a substrate, anatase crystal TiO2 as the electron receiver of BaTiO3, electrolyte as an electron donor, and carbon as a catalyst. The surface area of the PSC to be tested is 5 cm2 and the light source used is sunlight with AM 1.5. This research will be carried out with the help of the SCAPS-1D simulator which will measure the I-V characteristics of the PSC to be tested. Based on the test results with the variables above, it is known the characteristic value in the form of open circuit voltage (VOC), short circuit current (ISC), maximum power (PMAX), and the highest efficiency in the variation of BaTiO3 thickness of 1000 nm. Maximum power and efficiency produced are 12.019198 x 10-3 Watt and 2.338365%.

Other obstract

-

Item Type: Thesis (Sarjana)
Identification Number: 0520070027
Uncontrolled Keywords: Perovskite Solar Cell (PSC), Titanium dioksida (TiO2), Barium Titanate (BaTiO3), SCAPS-1D , Perovskite Solar Cell (PSC), Titanium dioxide (TiO2), Barium Titanate (BaTiO3), SCAPS- 1D
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.4 Prime movers and heat engineering > 621.47 Solar-energy engineering
Divisions: Fakultas Teknik > Teknik Elektro
Depositing User: Bambang Septiawan
Date Deposited: 29 Jan 2021 00:06
Last Modified: 10 Jan 2023 02:37
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/182135
[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO] Text (DALAM MASA EMBARGO)
0520070027-Agatha Rama Annata.pdf
Restricted to Registered users only until 31 December 2023.

Download (32MB)

Actions (login required)

View Item View Item