ABSTRAK
Nanofiber TiO2 telah berhasil dibuat dari material Titanium (IV) Isopropoxide (TTIP), Acetic Acid, Ethanol, dan Polivynil Pyrolidone (PVP) menggunakan electrospinning. Lapisan nanofiber dibuat di atas lapisan nanopartikel yang dideposisi dengan menggunakan spin coating. Lapisan nanofiber dibuat dengan variasi waktu pelapisan yaitu 10 menit, 15 menit dan 20 menit dengan suhu annealing yang sama yaitu 450°C selama 3 jam. Fase nanofiber TiO2 dikarakterisasi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) dan morfologi nanofiber TiO2 diamati menggunakan Atomic Force Microscopy (AFM). Efisiensi Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) dapat diperoleh dari kurva arus-tegangan I-V meter. Pola difraksi XRD nanofiber TiO2 menunjukkan semua puncak adalah fase anatase. Nanofiber TiO2 mempunyai diameter rata-rata 781 nm. Nanofiber TiO2 pada waktu pelapisan 15 menit tersebar merata di atas FTO dibanding dengan waktu pelapisan 10 menit dan 20 menit. Sehingga waktu pelapisan 15 menit dipilih untuk aplikasi DSSC dengan β-carotene wortel sebagai dye, larutan I3-/I- sebagai elektrolit dan lapisan karbon sebagai katalis. Pelapisan nanofiber di atas lapisan nanopartikel dapat meningkatkan efisiensi DSSC sekitar 20% dibandingkan dengan hanya lapisan nanopartikel saja. Hal ini diperkirakan bahwa nanofiber berfungsi dominan sebagai penjebak foton sedang nanopartikel berfungsi dominan sebagai penyerap dye sehingga interaksi antara foton dan dye semakin banyak. Interaksi foton dan dye menghasilkan elektron. Banyaknya elektron yang dihasilkan dapat meningkatkan efisiensi.
Kata Kunci : Electrospinning, TiO2, nanofiber, β-carotene, DSSC
ABSTRACT
TiO2 nanofiber has successfully fabricated from material Titanium (IV) Isopropoxide (TTIP), Acetic Acid, Ethanol, and Polivynil Pyrolidone (PVP) using electrospinning. Nanofiber layer deposited onto nanoparticles layer that deposited using spin coating. Fabrication of time is 10 min, 15 min and 20 min with the same annealing temperature i.e. 450°C for 3 h. Nanofiber phase TiO2 are characterized by X-Ray Diffraction (XRD) and nanofiber morphology TiO2 observed by Atomic Force Microscopy (AFM). Efficiency of Dye-sensitized Solar Cell (DSSC) can be obtained from the current-voltage curve from I-V Meters. Diffraction XRD patterns shows TiO2 nanofiber have dominantly anatase phase. TiO2 nanofiber have diameter in range 781 nm. TiO2 nanofiber which made in 15 min produces many distribution layer compared TiO2 nanofiber which made in 10 min and 20 min. So, fabrication time in 15 min was chosen for application of DSSC with β-carotene of carrots as a dye, a solution I3- / I- as electrolyte and carbon as the catalyst. Nanofiber and nanoparticles TiO2 layer can improve the efficiency of DSSC approximately 20% compared with DSSC using nanoparticles layer only. It is estimated that the nanofiber have dominant function as photons trap and nanoparticles have dominant function as dye absorber which cause more interaction between photons and dye. Interactions of photons and dye produces electrons. The number of electrons produces can improve efficiency.
Keyword : Electrospinning, TiO2, nanofiber, β-carotene, DSSC