UPN VeteranUPN Veteran

International Journal of Eco-Innovation in Science and Engineering (IJEISE)International Journal of Eco-Innovation in Science and Engineering (IJEISE)

Pemisahan dan ekstraksi pasangan elektron-lubang (eksiton) dari lapisan fotoaktif sel surya adalah parameter utama yang menentukan kinerja sel surya. Secara umum, sel surya terdiri dari lapisan fotoaktif yang disandwich antara lapisan transportasi elektron (ETL) dan lapisan transportasi lubang (HTL). Pemisahan eksiton dan ekstraksi dari lapisan fotoaktif tergantung pada beberapa sifat, yaitu: kecocokan tingkat energi lapisan fotoaktif dan lapisan transportasi muatan, luas kontak permukaan lapisan fotoaktif dan lapisan transportasi muatan, serta sifat transportasi muatan lapisan transportasi muatan. ETL dan HTL harus memenuhi beberapa karakteristik, yaitu: transparansi tinggi di daerah cahaya UV-visible, derajat kristalisasi tinggi untuk meminimalkan kehilangan muatan, dan mobilitas elektron atau lubang yang tinggi. Dalam penelitian ini, kami mencoba untuk membuat ZnO sebagai ETL sel surya hibrida dengan metode sol-gel yang dikombinasikan dengan perlakuan reflux. Kualitas ZnO ETL sangat dipengaruhi oleh sifat larutan prekursor; homogenitas, viskositas, dan stabilitas larutan. Sifat larutan prekursor ini tergantung pada komposisi kimia dan kondisi reaksi, perlakuan reflux dirancang untuk meningkatkan waktu reaksi larutan prekursor dan meningkatkan stabilitas larutan. Studi sebelumnya menunjukkan stabilitas larutan yang rendah dari prekursor ZnO yang disiapkan dengan metode sol-gel tanpa perlakuan reflux, yang menyebabkan kualitas ETL yang rendah. Pengamatan visual terhadap larutan prekursor yang dihasilkan menunjukkan bahwa perlakuan reflux meningkatkan stabilitas larutan, sedangkan larutan yang disiapkan tanpa perlakuan reflux dengan mudah membentuk fase presipitasi. Selain itu, ZnO bubuk yang disiapkan dengan perlakuan reflux menunjukkan kristalisasi yang lebih baik dan ukuran kristal ZnO yang kecil. Kristalisasi ZnO pada suhu rendah yang disiapkan dengan metode sol-gel yang dikombinasikan dengan perlakuan reflux memungkinkan pembuatan film tipis dengan ukuran partikel kecil, sehingga dapat meningkatkan luas kontak permukaan lapisan fotoaktif dan ETL.

Perlakuan reflux selama reaksi sol-gel menunjukkan potensi untuk diterapkan pada deposisi film tipis ZnO.Larutan ZnO yang diperlakukan dengan reflux memiliki karakteristik yang lebih baik.Tidak terbentuk fase presipitasi setelah disimpan dalam waktu lama menunjukkan bahwa larutan prekursor dapat membentuk film tipis yang homogen.Selain itu, perlakuan reflux mampu memperpanjang waktu reaksi sol-gel tanpa mengubah konsentrasi larutan.Waktu reaksi sangat mempengaruhi pembentukan kristal ZnO, hasil penelitian menunjukkan bahwa larutan dengan waktu reaksi 24 jam mampu membentuk ZnO nanokristalin dengan ukuran partikel sekitar 18 nm.Suhu kristalisasi yang rendah dari ZnO yang disiapkan dengan perlakuan reflux memungkinkan pembuatan film tipis ZnO dengan ukuran partikel kecil, yang dapat meningkatkan efisiensi pemisahan muatan pada sel surya hibrida.Studi awal ini berfokus pada optimasi reaksi sol-gel dan pembentukan kristal bubuk ZnO, studi lebih lanjut akan dilakukan untuk membuat film tipis ZnO dan mempelajari sifat-sifatnya.Beberapa penyesuaian mungkin diperlukan untuk membuat film tipis ZnO.

Berdasarkan hasil penelitian ini, beberapa saran penelitian lanjutan yang dapat dilakukan adalah: (1) Mempelajari lebih lanjut tentang pengaruh waktu reaksi sol-gel terhadap pembentukan kristal ZnO dan bagaimana hal ini dapat mempengaruhi kinerja sel surya hibrida. (2) Mengoptimalkan kondisi reaksi dan perlakuan reflux untuk mencapai ukuran partikel ZnO yang lebih kecil, yang dapat meningkatkan efisiensi pemisahan muatan dan kinerja sel surya hibrida. (3) Melakukan studi tentang pengaruh stabilitas larutan prekursor ZnO terhadap kualitas film tipis ZnO dan bagaimana hal ini dapat mempengaruhi kinerja sel surya hibrida. Dengan melakukan penelitian lanjutan ini, diharapkan dapat meningkatkan kinerja dan stabilitas sel surya hibrida, serta membuka peluang untuk pengembangan teknologi energi terbarukan yang lebih efisien dan berkelanjutan.

  1. Optimization ZnO Properties for Electron Transport Layer (ETL) of Hybrid Solar-cell Prepared with Sol-gel... ijeise.upnjatim.ac.id/index.php/ijeise/article/view/61Optimization ZnO Properties for Electron Transport Layer ETL of Hybrid Solar cell Prepared with Sol gel ijeise upnjatim ac index php ijeise article view 61
Read online
File size543.51 KB
Pages5
DMCAReport

Related /

ads-block-test