KOMPUTASI MODEL DIFUSI EKSITON DAN ARUS FOTO DALAM SEL SURYA ORGANIK; COMPUTATION OF EXCITON DIFFUSION AND PHOTOCURRENT MODELS IN ORGANIC SOLAR CELLS

SHIDIQ NUR HIDAYAT, Kuwat Triyana

2012 | Skripsi | PROGRAM STUDI FISIKA

Model difusi eksiton dan arus-foto telah dikomputasikan untuk menentukan tebal optimum lapisan tipis bahan aktif sel surya organik (SSO). Dalam kajian ini, model difusi eksiton dibangun menggunakan persamaan difusi eksiton gayut posisi (ketebalan lapisan aktif semikonduktor organik), sedangkan model arus-foto dibangun menggunakan model matriks antar-muka dari medan listrik optik. Dua macam struktur SSO yang dijadikan sebagai obyek kajian adalah struktur heterojunction dan bulk-heterojunction. Struktur yang pertama menggunakan bahan aktif tipe-p (copperphthalocyanine (CuPc)) dan tipe-n (perylene (PTCBI)), sementara struktur yang kedua menggunakan bahan aktif campuran tipe-p (Poly-3(hexylthiophene) (P3HT)) dan tipe-n ([6,6]-phenyl C61- butyric acid methyl ester (PCBM)). Model difusi eksiton menghasilkan distribusi kerapatan eksiton yang bervariasi terhadap posisi dalam lapisan aktif, sedangkan model arus-foto menghasilkan distribusi medan listrik dalam SSO. Pada struktur yang pertama, ketebalan seluruh lapisan diasumsikan tetap kecuali lapisan PTCBI. Dengan kondisi tersebut, efisiensi SSO atau power conversion efficiency (IPCE) maksimal saat disinari dengan cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 475 nm tercapai ketika ketebalan lapisan PTCBI adalah 32 nm. Sementara itu, SSO dengan struktur kedua dan ketebalan lapisan aktif 100 nm diperoleh performa paling tinggi pada saat panjang gelombang cahaya monokromatik yang datang adalah 450 nm

Kata Kunci : sel surya organik, difusi eksiton, arus-foto, heterojunction