UI - Skripsi Membership :: Kembali

UI - Skripsi Membership :: Kembali

Environmentally Friendly Basella rubra Leaves Extract Mediated Green Synthesis of TiO2 Nanoparticles for Perovskite Solar Cell Application = Sintesis Hijau Partikel Nano TiO2 yang Dimediasi Ekstrak Daun Basella rubra untuk Aplikasi Sel Surya Perovskit

Ichsan Pandu Wicaksono; Nofrijon Sofyan, supervisor; Akhmad Herman Yuwono, examiner; Alfian Ferdiansyah, examiner (Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2024)

 Abstrak

The organic metal halide perovskite can absorb sunlight and improve the power conversion energy without having high cost of fabrication. However, before perovskite solar cell (PSC) technology is mass marketed, stability, toxicity, and recycling concerns need to be resolved. Green synthesis is an inexpensive alternative, fully accessible technique to produce nanoparticles that is currently being explored in synthesizing TiO2. In this work, natural extracts were obtained by mixing Basella rubra leaves with distilled water or distilled water + Ethanol in a magnetic stirrer for 30 minutes. These extracts were further used as media for synthesizing TiO2 nanoparticles using a precursor of titanium isopropoxide (TTIP). Characterization of the obtained TiO2 nanoparticles was performed by employing X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscope (SEM), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), whereas the performance in the perovskite solar cell (PSC) devices was analyzed using a source meter interfaced with a solar simulator. The results showed that the green synthesized TiO2 nanoparticles have an anatase crystal structure with a smaller average crystalline size as compared to their commercial counterpart. Observation using SEM shows that the morphology of the nanoparticles consists of at least two types of particles, namely rugged almost sharp-edged shapes and small uniformly distributed shapes. Absorbance peaks from UV-Vis also confirm the formation of green synthesized TiO2 nanoparticles with a band gap energy of 2.85 eV. To obtain the performance, the I-V curve was analyzed to obtain power conversion efficiency (PCE). In this work, the highest PCE value was obtained from the PSC device fabricated from TiO₂ nanoparticles synthesized using medium of distilled water-GO (0.2467%), distilled water + ethanol-GO (0.1976%), distilled water only (0.0620%), and distilled water + ethanol (0.0355%). The PCE value obtained in this work is still low, probably because of PSC fabrication process that was done in environmental condition only. However, as can be seen from the PCE value, there is a trend that the use of green media in synthesizing TiO2 nanoparticles increases the PCE value, as compared to the commercial TiO2 nanoparticles P25 used as a comparison (0.0259%).

Perovskite halida logam organik dapat menyerap sinar matahari dan meningkatkan efisiensi konversi energi tanpa biaya pembuatan yang tinggi. Namun, sebelum teknologi PSC dipasarkan secara massal, masalah stabilitas, toksisitas, dan daur ulang perlu diselesaikan. Sintesis hijau adalah alternatif yang murah dan teknik yang sepenuhnya dapat diakses untuk memproduksi nanopartikel yang saat ini sedang dieksplorasi dalam sintesis TiO2. Dalam penelitian ini, ekstrak alami diperoleh dengan mencampurkan daun Basella rubra dengan air distilasi atau air distilasi + Etanol dalam magnetic stirrer selama 30 menit. Ekstrak-ekstrak ini selanjutnya digunakan sebagai media untuk mensintesis nanopartikel TiO2 menggunakan prekursor titanium isopropoksida (TTIP). Karakterisasi nanopartikel TiO2 yang diperoleh dilakukan dengan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), Fourier-Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), dan Ultraviolet-Visible (UV-Vis) spectroscopy, sedangkan kinerja dalam perangkat sel surya perovskite (PSC) dianalisis menggunakan sumber meter yang terhubung dengan simulator surya. Hasilnya menunjukkan bahwa nanopartikel TiO2 yang disintesis secara hijau memiliki struktur kristal anatase dengan ukuran kristalin rata-rata yang lebih kecil dibandingkan dengan rekan komersialnya. Pengamatan menggunakan SEM menunjukkan bahwa morfologi nanopartikel terdiri dari setidaknya dua jenis partikel, yaitu bentuk yang kasar hampir tajam dan bentuk kecil yang terdistribusi secara uniform. Puncak absorbansi dari UV-Vis juga mengonfirmasi pembentukan nanopartikel TiO2 yang disintesis secara hijau dengan energi celah pita sebesar 2,85 eV. Untuk memperoleh kinerja, kurva I-V dianalisis untuk mendapatkan efisiensi konversi daya (PCE). Hasil kurva I-V menunjukkan banyak tanda ketidakstabilan dengan kurva yang memiliki kepadatan arus yang naik dan turun secara sporadis, kemungkinan disebabkan oleh proses pembuatan PSC atau nanopartikel TiO2 yang kurang baik. Nilai PCE tertinggi didapat dari PSC yang difabrikasi dari TiO2 yang disintesis secara hijau dengan pelarut air distilasi + etanol (0,355%) diikuti oleh yan gmenggunakan pelarut air distilasi (0,2467%), yan gmenggunakan pelarut air distilasi + etanol (0,1976%), dan yang menggunakan pelarut air distilasi saja (0,0620%). Bahan TiO2 komersial P25 yang digunakan sebagai perbandingan dalam penelitian ini hanya menghasilkan nilai PCE 0,0259%, relative lebih rendah dibandingkan dengan yang disintesis secara hijau.

 File Digital: 1

Shelf
 S-Ichsan Pandu Wicaksono.pdf :: Unduh

LOGIN required

 Metadata

Jenis Koleksi : UI - Skripsi Membership
No. Panggil : S-pdf
Entri utama-Nama orang :
Entri tambahan-Nama orang :
Entri tambahan-Nama badan :
Program Studi :
Subjek :
Penerbitan : Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2024
Bahasa : eng
Sumber Pengatalogan : libUI eng rda
Tipe Konten : text
Tipe Media : computer (rdmedia)
Tipe Carrier : online resource
Deskripsi Fisik : xii, 57 pages
Naskah Ringkas :
Lembaga Pemilik : Universitas Indonesia
Lokasi : Perpustakaan UI
  • Ketersediaan
  • Ulasan
  • Sampul
No. Panggil No. Barkod Ketersediaan
S-pdf 14-25-60364784 TERSEDIA
Ulasan:
Tidak ada ulasan pada koleksi ini: 9999920552639
Cover