Laporkan Masalah

ISOLATION OF CRYSTALLITE ANATASE AND RUTILE FROM TiO2 P25 FOR DYE SENSITIZED SOLAR CELL

IRFAN ILMI, Dr. Indriana Kartini

2014 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan proses isolasi kristal anatase dan rutile dari TiO2 komersial jenis P25 Degussa. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari potensi sel surya berbasis cristal anatase murni dan kristal rutil murni sebagai salah satu upaya pengembangan sel surya berskala industry. Fasa, ukuran dan bentuk kristal penyusun TiO2 P25, anatase murni dan rutil dikarakterisasi murni terisolasi menggunakan metode sinar–X dan mikroskop elektron. Parameter sel surya seperti halnya Fill Factor (FF), Current Short Density (Jsc) dan Open Voltage (Voc) ditentukan untuk menghitung efisiensi sel dari masing-masing system sel menggunakan uji I-V menggunakan sel yang tersensitisasi kompleks ruthenium N719. Kristal anatase diisolasi dengan cara melarutkan TiO2 P25 dalam larutan amoniak dan hydrogen peroksida selama 15 jam diikuti dengan proses pencucian dan pengeringan. Sedangkan isolasi kristal rutile dilakukan dengan cara melarutkan TiO2 P25 dalam asam florida selama 24 jam diikuti dengan proses pencucian dan pengeringan. Performa DSSC dari masing-masing sampel diukur menggunakan tes (I-V) dengan sumber tegangan masuk 100 mW /cm2 dari lampu jenis Xenon. Luas aktif sel adalah sebesar 1.5 cm2. Kristal anatase murni dan rutil murni telah berhasil diisolasi dengan persentase hasil berturut-turut adalah 35% dan 25.6%. Pola difraksi sinar menunjukan dengan jelas bahwa masing-masing kristal telah terisolasi tanpa meninggalkan pengotor. Gambar TEM menunukkan bahwa kristal anatase terisolasi dan Kristal rutile terisolasi berukuran berturut-turut 21 nm dan 40 nm. Luas permukaan anatase terisolasi menunjukan sedikit lebih besar (64.7m2/g) dibandingkan TiO2 P25 (55.17m2/g). Sedangkan surface area kristal rutil terisolasi relative lebih rendah dibandingkan surface area dari TiO2 P25. Kajian transformasi kristal anatase menadi rutile menunjukan bahwa Kristal anatase terisolasi lebih stabil dibandingkan kristal anatase dalam TiO2 P25. Hasil pengukuran performa sel surya menunjukkan bahwa performa sel sura berbasis sel anatase dan rutile terisolasi relative lebih tinggi dibandingkan sel sura berbasis TiO2 P25

The isolation of crystallite anatase and rutile from commercial TiO2 P25 Degussa was carried out. The aim of this research was to study the potential of pure anatase and rutile based Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) for the development of industrial DSSC. The crystal phase, crystal size and crystal shape of TiO2 P25, isolated anatase and isolated rutile were characterized by X-ray Diffraction (XRD) and Transmission Electron Microscopy (TEM). DSSC parameters including Fill Factor (FF), Current Short Density (Jsc) and Open Voltage (Voc) were determined to calculate the cell efficiency from I-V test using ruthenium-N719 sensitized cell test. Crystallite Anatase was isolated by dissolving TiO2 P25 powder in ammonia and hydrogen peroxide solution for 15 hours followed by washing and drying. Whereas the isolation of rutile was done by dissolving P25 in hydrofluoric acid solution for 24 hours followed by washing and drying. DSSC cell performances of the isolated anatase, isolated rutile and original P25 photoanodes were measured. The I-V curves were measured under 100 mW /cm2 Xe lamp with active area of 1.5 cm2. Pure anatase and rutile were successfully isolated with the percent yield of 35% and 25.6% respectively. X-ray diffraction pattern showed obviously that no rutile contaminant in the resulted anatase and vice versa. TEM image shows characteristic crystallite anatase and crystallite rutile with the particle size of 21 nm and 40 nm. Surface area measurement exhibits that surface area of isolated anatase was 64.7m2/g slightly higher than that of P25. Whereas, surface area of isolated rutile was 33.17m2/g slightly lower than that of P25. Study of crystal transformation of anatase to rutile showed that isolated anatase is more stable than that of P25. The evaluation of DSSC performance shows that the DSSC efficiency of anatase (0.79%) and rutile (0.55%) based cell are higher than that of P25 (0.51%) based cell

Kata Kunci : Anatase terisolasi. DSSC dan Isolasi Kristal


    Tidak tersedia file untuk ditampilkan ke publik.