Studi Penumbuhan ZnO Nanorod terdoping Aluminium Menggunakan Metoda Self-Assembly dan Penggunaannya sebagai Fotoanoda Pada Sel Surya DSSC
Annisa Aprilia1, Heri Fernando1, Lusi Safriani1, Ayi Bahtiar1, Tuti Susilawati1 dan Rahmat Hidayat2
1 Departemen Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Padjadjaran, Jl. Raya Bandung-Sumedang KM 21, Jatinangor 45363
2 Departemen Fisika, Fakultas MIPA, Institut Teknologi Bandung, Jl. Ganesa No. 10, Bandung 40132
Abstract
Lapisan tipis ZnO Nanorod terdoping aluminium telah berhasil dipreparasi menggunakan metoda self-assembly. Proses penumbuhan dilakukan di atas substrat konduktif AZO (aluminum doped ZnO) dan FTO (fluorine tin oxide). Lapisan ZnO:Al nanorod selanjutnya akan digunakan sebagai fotoanoda pada sel surya tersensitisasi dye / DSSC (dye sensitized solar cell). Untuk mempelajari dan mengetahui pengaruh dopan aluminium terhadap pertumbuhan struktur ZnO nanorod pada jenis subtrat yang berbeda, maka konsentrasi aluminium (Al) pada lapisan inisiator (seed layer) dan larutan penumbuh (growth solution) divariasikan sebesar 0 wt% (undoped), 1 wt% dan 0,5 wt% terhadap zinc nitrate heksahidrat dan Zinc acetate dihidrate (raw material). Struktur ZnO yang terbentuk dianalisa berdasarkan data spektrum difraksi sinar-X (XRD) dan diketahui bahwa terdapat puncak Zinc Aluminate (ZnAl2O4) pada lapisan ZnO: Al nanorod yang ditumbuhkan di atas substrat AZO maupun FTO. Spektrum XRD pada lapisan ZnO:Al nanorod yang dilapisi pada substrat AZO menghasilkan intensitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan penumbuhan pada subtrat FTO. Perbedaan tersebut kemungkinan disebabkan oleh kondisi lattice mismatch antara substrat dan lapisan ZnO: Al, sehingga menghasilkan kualitas Kristal yang berbeda. Morfologi dari lapisan ZnO: Al nanorod diamati menggunakan perangkat scanning electron microscope (SEM) dan diketahui bahwa orientasi pertumbuhan ZnO tegak lurus terhadap substrat sehingga membentuk struktur rod (batang). Lapisan ini kemudian diaplikasikan sebagai fotoanoda pada sel surya tersensitisasi dye dengan efisiensi yang berhasil dicapai sebesar 0,78 % untuk lapisan FTO/ZnO:Al (1 wt%).
Keywords: ZnO nanorod, Zinc aluminate, self assembly, difraksi sinar-x, sel surya dssc
Topic: Material (MAT)
Link: https://ifory.id/abstract-plain/6bAtqMdr4pB9