ABSTRAK

Dye-sensitized solar cell adalah sel surya generasi ketiga berbahan dye yang dapat mengkonversi energi matahari menjadi energi listrik. Salah satu komponen DSSC yang berperan penting adalah dye yang berfungsi untuk mempermudah proses penyerapan energi foton yang tereksitasi menjadi eksiton. Dye yang sering digunakan adalah dye sintesis dan alami. Penelitian ini menggunakan dye alami karena proses fabrikasinya mudah, murah, dan ramah lingkungan. Dye alami terbuat dari tumbuhan yang mengandung pigmen. Jenis pigmen yang digunakan, yaitu pigmen klorofil, antosianin dan karotenoid. Pigmen klorofil diekstrak dari daun bayam, daun suji dan daun kenikir. Pigmen antosianin dapat diekstrak dari kol merah, buah naga dan ketan hitam. Pigmen karotenoid dapat juga diekstrak dari buah jeruk, wortel dan tomat. DSSC dibuat dengan variasi dye tunggal, campuran dan pH. Perbandingan larutan dye campuran klorofil dan antosianin yang digunakan adalah 1:1. Variasi pH yang digunakan dalam penelitian ini berupa kondisi tanpa penambahan buffer, asam, netral dan basa. Karakterisasi yang dilakukan meliputi, uji absorbansi dye alami menggunakan spektrofotometri UV-Visible, karakterisasi ikatan kimia dye pada TiO2 menggunakan spektrofotometri FTIR dan karakterisasi performansi DSSC menggunakan I-V meter. Hasil spektra absorbansi menunjukkan bahwa dye klorofil mempunyai puncak pada rentang panjang gelombang 400-490 nm dan 620-700 nm, dye antosianin mempunyai puncak yang lebar pada rentang panjang gelombang 450-580 nm, dye karotenoid mempunyai puncak pada rentang panjang gelombang 400-510 nm, dye campuran klorofil-antosianin mempunyai tiga puncak pada panjang gelombang 412 nm, 535,5 nm, dan 665,5 nm, dan dye klorofil dengan variasi pH mempunyai puncak pada rentang panjang gelombang 350-450 nm dan 600-700 nm. Hasil spektra FTIR menunjukkan bahwa pigmen klorofil terdapat gugus -OH, pigmen antosianin gugus -OH dan C=O, pigmen karotenoid terdapat gugus -OH karboksilat, Campuran klorofil-antosianin terdapat gugus -OH dan dye klorofil pada kondisi asam terdapat gugus -OH. Hasil uji I-V DSSC menunjukkan bahwa efisiensi tertinggi diperoleh dye daun bayam sebesar 0,116% pada pigmen klorofil. Dye kol merah pada pigmen antosianin memperoleh efisiensi tertinggi sebesar 0,0563%. Dye tomat pada pigmen karotenoid memperoleh efisiensi tertinggi sebesar 0,03%. Dye bayam-ketan hitam memperoleh efisiensi tertinggi sebesar 0,05% pada campuran klorofil-antosianin, dan efisiensi tertinggi sebesar 0,013% diperoleh dye klorofil pada pH asam. Jenis-jenis pigmen ini dapat dijadikan sebagai dye sensitizer pada aplikasi DSSC.

Kata kunci: Dye sensitized solar cell, Dye alami, ikatan kimia, efisiensi