Trihutomo, Prihanto (2019) Pengaruh Penambahan Clathrin terhadap Karakteristik dan Efisiensi DyeSensitized Solar Cell. Doctor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) adalah perangkat sel surya yang bekerja menggunakan prinsip-prinsip elektrokimia di mana pewarna sensitif diserap dalam lapisan photoelectrode TiO2. Permasalahan yang terdapat pada DSSC adalah efisiensi yang lebih rendah daripada sel surya silikon. Efisiensi yang rendah ini disebabkan oleh adanya hambatan pada transfer elektron dalam lapisan semikonduktor TiO2 sehingga menyebabkan elektron mudah untuk berekombinasi kembali ke pewarna dan elektrolit yang teroksidasi. Dalam penelitian ini, penambahan protein clathrin ke lapisan TiO2 digunakan untuk meningkatkan transfer elektron pada lapisan semikonduktor yang menghasilkan peningkatan efisiensi DSSC. Clathrin adalah protein yang berperan dalam pembentukan transportasi membran vesikel dalam sel eukariotik. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah protein clathrin dengan konsentrasi 0%, 25%, 50%, dan 75% ditambahkan ke lapisan TiO2 dalam struktur DSSC. Pengujian karakteristik DSSC terdiri dari pengujian morfologi lapisan DSSC dianalisis menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM), kandungan elemen dalam DSSC dianalisis menggunakan Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), gugus fungsi pada lapisan DSSC dianalisis menggunakan Fourier-Transform Spektroskopi Infra Merah (FTIR) dan struktur kristal lapisan DSSC dianalisis menggunakan X-Ray Diffractometer (XRD). Pengujian fotovoltaik dari DSSC diukur menggunakan data logger untuk menentukan kinerja DSSC. Hasil dari pengujian karakteristik DSSC menunjukkan bahwa, dengan analisis SEM tampak molekul protein clathrin mengisi rongga dalam molekul TiO2. EDS analisis menunjukkan peningkatan kandungan karbon, oksigen, dan fosfor dalam lapisan TiO2 dengan meningkatnya konsentrasi protein clathrin. Analisis FTIR menunjukkan penyerapan yang semakin tajam dalam spektrum FTIR dari gugus fungsi pembentuk protein dengan meningkatnya konsentrasi protein clathrin pada DSSC. Analisis XRD menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi clathrin pada DSSC menyebabkan peningkatan jumlah struktur kristal asam amino yang terbentuk dengan ukuran kristal terbesar 42.25 nm pada penambahan clathrin 75%. Hasil dari pengujian fotovoltaik menunjukkan bahwa dengan penambahan protein clathrin dapat meningkatkan kinerja DSSC, dengan hasil pengujian memperlihatkan efisiensi tertinggi DSSC pada penambahan protein clathrin 75% dengan efisiensi = 1.465%, Isc = 5.247mA, dan Voc = 657mV.
English Abstract
Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) is a solar cell device that works using electrochemical principles in which sensitive dyes are absorbed in the TiO2 photoelectrode layer. The problem of DSSC-based natural dyes is the lower efficiency than silicon solar cells. This low efficiency is due to the barrier of electron transfer in the TiO2 semiconductor layer. In this study, the addition of clathrin protein to the TiO2 layer was used to increase electron transfer in the semiconductor layer resulting in improved DSSC performance. Clathrin is a protein that plays a role in the formation of transport vesicle membrane in eukaryotic cells. The method used in this study is clathrin protein with a concentration of 0%, 25%, 50%, and 75% added to TiO2 in DSSC structure. Photovoltaic testing of DSSC were measured using a data logger to determine the performance of DSSC. Characteristics testing consists of layer morphology was analyzed using Scanning Electron Microscopy (SEM), the element content in DSSC was analyzed using Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), functional groups in DSSC layers were analyzed using Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and crystal structure in DSSC layers was analyzed using X-Ray Diffractometer (XRD). The results from testing the DSSC characteristics show that, from the SEM analysis, it appears that clathrin protein molecules fill the cavities in TiO2 molecules. EDS analysis shows an increase in carbon, oxygen, and phosphorus content in TiO2 layers with increasing clathrin protein concentration. FTIR analysis shows an increasingly sharp absorption in the FTIR spectrum of protein-forming functional groups by increasing clathrin protein concentration in DSSC. XRD analysis showed that the improvement of clathrin protein concentration of DSSC led to an increase in the amount of amino acid crystal structure formed with the biggest size of 42.25 nm on the deposition of clathrin 75%. The results of photovoltaic testing show that the deposition of clathrin protein in DSSC layer can improve DSSC performance, which resulted in the highest performance of DSSC on 75% clathrin protein deposition with efficiency = 1.465%, Isc = 5.247mA, and Voc = 657mV.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Doctor) |
|---|---|
| Identification Number: | 0620070010 |
| Uncontrolled Keywords: | Dye-sensitized solar cell, clathrin, karakteristik, efisiensi Dye-sensitized solar cell, clathrin, characteristics, efficiency |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.4 Prime movers and heat engineering > 621.47 Solar-energy engineering |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Teknik Mesin, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | Bambang Septiawan |
| Date Deposited: | 28 Feb 2021 04:22 |
| Last Modified: | 28 Feb 2021 04:22 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/183720 |
Preview |
Text
Prihanto Trihutomo.pdf Download (13MB) | Preview |
Actions (login required)
 |
View Item |