KARAKTERISASI ZINC OXIDE (ZnO) NANORODS DENGAN DOPING KADMIUM DAN PERFORMANYA SEBAGAI FOTOANODA PADA DYE SENSITIZED SOLAR CELL
Nabila Nur Aziza
Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
ZnO banyak diteliti sebagai material fotoanoda dalam aplikasi DSSC. Dalam perkembangannya, optimasi ZnO sebagai fotoanoda DSSC dapat dilakukan dengan modifikasi struktur dan material. Nanorods diketahui memiliki keunggulan morfologi seperti jalur yang panjang untuk menyerap cahaya dan mengangkut elektron. Doping Cd diketahui dapat mengurangi cacat alami kristal serta meningkatkan sifat optik dan listrik pada ZnO. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan penumbuhan ZnO nanorods (Zn(NO₃)₂·6H₂O dengan prekursor hexamethylenetetramine (HMTA)) dicampur dengan larutan Cd(NO₃)₂ dalam HNO₃ sebagai doping dengan variasi volume sebesar 0%, 10%, 14%, dan 18?ngan metode hidrotermal pada lapisan benih ZnO (Zn(C₂H₃O₂)₂·2H₂O dalam 2- propanol) yang dideposisi pada substrat kaca FTO dengan metode spin coating. Untuk mengetahui pengaruh doping Cd pada ZnO nanorods, dilakukan karakterisasi menggunakan XRD, SEM, UV-Vis, dan I-V meter. Doping Cd menyebabkan peningkatan ukuran kristal dengan urutan terbesar mulai dari Cd 18%, Cd 10%, Cd 14%, dan ZnO dengan rata-rata ukuran sebesar 3,738 nm, 3,968 nm, 3,927 nm, dan 4,100 nm dan parameter kisi, serta penurunan regangan, tetapi secara morfologi nanorods tidak ada perubahan signifikan. Penambahan Cd juga menyebabkan penurunan energi celah pita berturut-turut untuk ZnO, Cd 10%, Cd 14%, dan Cd 18% sebesar 3,16 eV, 2,22 eV, 3,04 eV, dan 2,79 eV dan mengakibatkan pergeseran puncak serapan ke panjang gelombang yang lebih panjang (red shift). Penurunan energi celah pita berhasil meningkatkan Voc pada variasi Cd 18%. Dengan demikian, doping Cd pada ZnO nanorods diketahui memengaruhi serta dapat berpotensi meningkatkan efisiensi DSSC. Namun, parameter lain seperti ketebalan sampel, waktu perendaman zat pewarna, dan tatanan nanorods perlu diperhatikan untuk optimasi lebih lanjut.
