Identifikasi dan Karakterisasi Ekstrak Ketan Hitam ( Oriza sativa glutinosa ) sebagai Fotosensitizer dalam Pembuatan Dye Sensitized Solar Cells (DSSC)
Identification and Characterisation of “Black Sticky Rice” ( Oriza sativa glutinosa ) as Photosensitizer in development at Dye Sensitized Solar Cells (DSSC)
Agus Supriyanto *) , Ashari Bayu Prasada, Cari, Ulfa Mahfudli Fadli Jurusan Pascasarjana Ilmu Fisika Universitas Sebelas Maret, Surakarta
*) Email: agusf22@yahoo.com

## ABSTRACT
It has successfully conducted a research to identify and characterize extract of black sticky rice ( Oryza sativa glutinosa)  as  photosensitizers  in  making of Dye  Sensitized  Solar  Cells  (DSSC). Samples were  made  in  the  sandwich structure  of couple of working  electrode  and  counter electrode. The extraction process of dye in the black sticky rice was stirred for 1 hour and then allowed to stand for 24 hours. Identification of samples using FTIR (Fourier Transform Infra-Red) to determine  the chemical bond formed in  the sample. Test the absorbance of the sample using UV-Visible Spectrophotometer Lambda 25 test and characterization of current and voltage (I-V) using a Keithley 2602A. The results showed maximum absorbance black rice extract appears in two  peaks  namely  at  =  324 nm  and  =  477  nm. While  the  I-V  curve  measurements  indicate  the efficiency of the resulting large black rice extract was 0.028% on a 12-hour soaking period and 0,032%  in  24  hours  soaking  time.  These  results  indicate  that  longer  soaking  could  increase  the efficiency of the resulting value.
Keywords : ketan hitam (oriza sativa glutinosa), DSSC,FTIR, UV-Vis, Keithley

## PENDAHULUAN
Energi  surya  merupakan  salah  satu  energi alternatif  yang  dapat  digunakan  oleh  manusia saat  ini.  Tidak  seperti  energi  fosil  dunia  yang diperkirakan akan habis dalam 40 tahun untuk minyak  bumi,  60  tahun  untuk  gas  alam,  dan 200  tahun  untuk  batu  bara  (Anh,  2006). Geografis  Indonesia  yang  terletak  pada  garis khatulistiwa  menyebabkan  Indonesia  dapat menerima  panas  matahari  yang  lebih  banyak daripada  negara lain,  yaitu  4800  watt/m 2 /hari (Manan,  2009).  Berdasarkan  fenomena  ini, energi matahari di Indonesia merupakan energi yang  paling  potensial  untuk  dimanfaatkan sebagai  sumber  energi  alternatif  sepanjang waktu.  Beberapa  penelitian  telah  dilakukan untuk  mendapatkan  cara  merubah  energi matahari  ini  menjadi  energi  listrik  seperti pembuatan sel surya / solar cell . Sel  surya  berdasarkan  perkembangan teknologi  saat  ini  dan  bahan  pembuatannya dapat dibedakan menjadi tiga yaitu pertama, sel surya  yang  terbuat  dari  silikon  tunggal,  dan silikon multi kristal. Kedua, sel surya tipe lapis
tipis  dan  yang  ketiga  sel  surya  organik  ( Dye Sensitized  Solar  Cell )  (Ekasari & Yudoyono, 2013). Perkembangan yang menarik dari teknologi sel surya saat ini salah satunya adalah sel surya yang dikembangkan oleh Gratzel. Sel ini sering juga  disebut  dengan  sel  Gratzel,  atau Dye Sensitized  Solar Cells (DSSC)  atau  sel  surya berbasis  pewarna  tersensitisasi  (SSPT). DSSC memiliki  potensi  tinggi  untuk  terus dikembangkan  menjadi  sel  surya  generasi mendatang.  Hal  ini  dikarenakan  tidak memerlukan material dengan kemurnian tinggi, sehingga  biaya  produksi  relatif  rendah.  Pada DSSC,  absorbsi  cahaya  dan  separasi  muatan listrik  terjadi  pada  proses  yang  terpisah,  tidak seperti sel surya silikon yang seluruh prosesnya melibatkan  silikon  saja  dan  tidak  terpisah. sehingga  biaya  produksi  relatif  rendah.  Pada DSSC, absorbsi cahaya dilakukan oleh molekul dye ,  dan  separasi  muatan  dilakukan  oleh inorganik  semikonduktor  nanokristal  yang mempunyai band  gap lebar  semikonduktor dengan band  gap lebar  akan  memperbanyak elektron  yang  mengalir  dari  pita  konduksi  ke
pita  valensi,  yang  membuat  ruang  reaksi fotokatalis dan absorbsi dye akan menjadi lebih banyak,  sehingga  spektrum  menjadi  lebar (Wongcharee et al ., 2007). Dye  Sensitized  Solar Cells (DSSC) merupakan sel surya fotoelektrokimia sehingga digunakan  elektrolit  sebagai  medium  transport muatan.  DSSC  terbagi  menjadi  beberapa bagian  yang  terdiri  dari  nanopori  TiO 2 , molekul dye yang  teradsorbsi  di  permukaan TiO 2 dan  katalis  yang  semuanya  dideposisi diantara  dua kaca  konduktif.  Struktur  DSSC tampak seperti Gambar  1.
Gambar  1.  Skema  DSSC  dengan  modifikasi (Maya dan Gontjang, 2012)
Pada dasarnya prinsip kerja DSSC
mengkonversi  energi  cahaya  ke  listrik  dalam skala  molekular  dalam  bentuk  reaksi  dari transfer  elektron,  secara  skematik  ditunjukkan pada Gambar 2. Sedangkan proses yang terjadi di  dalam  DSSC  dapat  dijelaskan  sebagai berikut: a. Ketika  foton  dari  sinar  matahari  menimpa elektroda  kerja  pada  DSSC,  energi  foton tersebut  diserap  oleh  larutan dye yang melekat  pada  permukaan  TiO 2 .  Sehingga elektron dari dye mendapatkan energi untuk dapat tereksitasi (D * ). D + cahaya (1)
b. Elektron  yang  tereksitasi dari  molekul dye tersebut akan diinjeksikan ke pita konduksi
TiO 2 dimana  TiO 2 bertindak  sebagai akseptor  /  kolektor  elektron.  Molekul dye yang ditinggalkan kemudian dalam keadaan teroksidasi (D + ) D * + TiO 2 e - (TiO 2 ) + D + (2) c. Selanjutnya  elektron  akan  ditransfer melewati  rangkaian  luar  menuju  elektroda pembanding (elektroda karbon).
d. Elektrolit redoks biasanya berupa pasangan iodide  dan  triiodide  (I - /I 3 - )  yang  bertindak sebagai  mediator  elektron  sehingga  dapat menghasilkan  proses siklus  dalam  sel.
Triiodida  dari  elektrolit  yang  terbentuk akan menangkap elektron yang berasal dari rangkaian  luar  dengan  bantuan  molekul karbon sebagai katalis.
e. Elektron yang tereksitasi masuk kembali ke dalam  sel  dan  bereaksi  dengan  elektrolit menuju dye teroksidasi. Elektrolit menyediakan  elektron  pengganti  untuk molekul dye teroksidasi.  Sehingga dye kembali  ke  keadaan  awal  dengan persamaan  reaksi  (Smestad  dan  Gratzel, 1998):
D + +e - (elektrolit) elektrolit+D         (3) Prinsip  kerja  DSSC seperti  yang ditunjukkan pada Gambar 2. Gambar 2. Prinsip kerja DSSC (Hug
et al ., 2014)
DSSC  tidak  terlepas  dari dye (pewarna), sejauh  ini dye yang  digunakan  sebagai sensitizer dapat berupa dye sintesis maupun dye alami  alami.
Dye sintesis  umumnya menggunakan organik logam berbasis ruthenium  complex .  Pada  penelitian  yang pernah  dilakukan,  pewarna  dari  senyawa ruthenium  complex dapat  mencapai  efisiensi 11-12%  (Chiba et  al .,  2006).  Namun,  jumlah pewarna ruthenium  complex terbatas  dan harganya cukup mahal. Dengan alasan tersebut, penelitian  berkembang  ke  arah  pencarian pewarna  alami  yang  diekstrak  dari  bunga, daun,  dan  buah-buahan  (Zhou et  al .,  2011). Pewarna  alami  yang  digunakan  sebagai sensitizer pada  DSSC  tergolong  ramah lingkungan,  pembuatannya  pun  mudah  dan murah  meskipun lifetime nya  rendah  (Lee & Mengjin, 2011). Pewarna  ( dye )  alami  yang  digunakan sebagai  fotosensitizer,  salah  satunya  berupa ekstrak  antosianin.  Antosianin  adalah  bagian dari  senyawa  fenol  yang  tergolong  flavonoid. Antosianin  merupakan zat  warna  yang  paling penting  dan  tersebar  luas,  pigmen  yang
memberikan  warna  merah,  biru,  ungu  pada tumbuhan  tinggi  dan  mudah  larut  dalam  air (Durst & Wrolstad,  2005).  Salah  satu  sumber antosianin yang berpotensi untuk dikembangkan  di  Indonesia  adalah  beras berwarna. Saat ini telah dikenal beberapa jenis beras yang kaya akan antosianin, seperti beras hitam,  beras  merah,  dan  ketan  hitam  ( oriza sativa  glutinosa )  (Itani  dan  Ogawa,  2004). Dalam penelitian ini bertujuan mengidentifikasi  dan  karakterisasi  ekstrak ketan  hitam  ( oriza  sativa  glutinosa )  sebagai fotosensitizer dalam pembuatan Dye Sensitized Solar Cells (DSSC).

## METODE
Alat dan Bahan Bahan—bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi  substrat  kaca Fluorine  Doped  Tin  Oxide (FTO), Titanium (IV) oxide  (TiO 2 ) nanopowder 21 nm,  Polyethilene  Glycol  (PEG)  400,  Pottasium iodide  (KI),  Iodine  (I 2 ),  ethanol,  asam  asetat, aquades, Triton X -100, Pt ( Hexachloroplatinic (IV) acid 10%),  isopropanol,  alkohol  70%,  dan  ketan hitam.  Peralatan  yang  digunakan  antara  lain multimeter  digital, hot  plate  with  magnetic  stirrer , hairdryer, ultrasonic cleaner, gelas beker 10 ml dan 50  ml,  pipet  tetes,  botol  kaca  5  ml,  timbangan digital,  kertas  saring  no.42,  mortar,  tissu,  pisau, furnace, dan spin coater. Persiapan Tahap persiapan  ini  meliputi  pembersihan  alat-alat untuk  ekstraksi  dan  pembuatan  pasta  TiO 2 .  Proses persiapan  untuk  ekstraksi  dilakukan  dengan pembersihan  alat  berupa  mortar,  kaca Fluorine Doped  Tin  Oxide (FTO),  botol  kaca,  gelas  beker, dan  pipet  tetes  dengan  larutan  ethanol  dan menggunakan ultrasonic  cleaner agar  terbebas  dari material-material  yang  tidak  mampu  dibersihkan dengan  air  saja.  Kaca  yang  bersih  mempengaruhi hasil  pengujian  dari  sampel  yang  akan  dilapiskan pada kaca substrat. Pembersihan  kaca  FTO  ( Fluorine  Doped  Tin Oxide ) Alkohol  70%  dituang  pada  gelas  kimia  sebanyak 150 ml. Kaca FTO ukuran 2,5 x 2,5 cm  yang akan dibersihkan dimasukkan pada gelas kimia yang telah berisi  alkohol. Ultrasonic  cleaner diisi  aquades sampai  batas  yang  ditentukan.  Gelas  kimia  yang berisi  alkohol  dan  kaca  FTO  dimasukkan  ke ultrasonic cleaner diset 30 menit. Setelah 30 menit, kaca  dikeringkan  menggunakan hair  dryer . Kemudian  diukur  resistansi  pada  kaca  FTO menggunakan multimeter digital. Pembuatan Pasta TiO 2 Nano TiO 2 serbuk  nano  sebanyak  0,5  gram  dilarutkan dalam  2  ml  ethanol  ditambah  0,5  ml  asam  asetat. Setelah  itu  ditambahkan  juga  0,1  ml  Triton  X-100 kemudian  diaduk  menggunakan vortex  stirrer
dengan  kecepatan  200-300  rpm  selama  30  menit. Pasta  TiO 2 yang  sudah  terbentuk  dimasukkan  ke dalam  botol  yang  dilapisi  aluminium  foil  dan disimpan  pada  tempat  yang  terhindar  dari  sinar matahari  secara  langsung  untuk  mengurangi  proses penguapan. Ekstraksi  Antosianin  Ketan  Hitam  ( Oriza  Sativa Glutinosa ) Ketan  hitam  ditimbang  menggunakan  timbangan digital  sebanyak  10  gram.  Selanjutnya  ketan  hitam digerus dan dihaluskan menggunakan mortar. Beras ketan  hitam  yang  sudah  halus  dilarutkan  dalam  35 ml campuran pelarut ethanol : asam asetat : aquades dengan  perbandingan  30:4:16,  kemudian  diaduk selama 60 menit menggunakan vortex stirrer dengan kecepatan putar 300 rpm dalam suhu 60 o C. Setelah bahan  terlarutkan,  didiamkan  selama  24  jam  dan disaring dengan kertas saring no.42. Hasil ekstraksi disimpan  dalam  wadah  tertutup dan  terlindung  dari sinar matahari.
Pembuatan Elektroda Kerja Elektroda kerja dibuat dari kaca konduktif FTO yang di  atasnya  dideposisikan  pasta  TiO 2 nano  dengan teknik spin coating . Pada kaca FTO berukuran 2,5 x 2,5  cm  dibentuk  area  untuk  pendeposisian  TiO 2 berukuran  2  x  1,5  cm  diatas  permukaan  konduktif. Sisi  FTO  ditempel  selotip  sebagai  pembatas.  Pasta TiO 2 diteteskan  di  atas  kaca  FTO  yang  sudah direkatkan  di  dalam spinner ,  kemudian  distirrer dengan kecepatan 200-300 rpm dengan waktu yang sudah  ditentukan.  Kaca  FTO  yang  telah  terlapisi TiO 2 tersebut  dipanaskan  menggunakan hotplate pada  suhu  500 o C  selama  60  menit,  kemudian didinginkan sampai mencapai suhu ruangan. Skema area  deposisi  pasta  TiO 2 ditunjukkan  pada  Gambar 3.
Gambar 3. Skema area deposisi pasta TiO 2

## Pembuatan Larutan Elektrolit
Pottasium  iodide  (KI)  sebanyak  0,8  gram  (0,5  M) berbentuk  padatan  dicampur  ke  dalam  10  ml polyethylene  glycol  kemudian  diaduk.  Selanjutnya ke  dalam  larutan  tersebut  ditambahkan  Iodine  (I 2 ) sebanyak  0,127  gram  (0,05  M)  kemudian  diaduk dengan vortex stirrer dengan  kecepatan  300  rpm selama 30 menit. Larutan elektolit yang sudah jadi, disimpan dalam wadah tertutup yang dilapisi dengan aluminium foil. Pembuatan Elektroda Lawan Elektroda  lawan  berupa  kaca  konduktif  FTO  yang telah dilapisi lapisan tipis Platina
( Hexachloroplatinic  (IV)  acid 10%).  Adapun langkah  pembuatan  elektroda  lawan  yaitu  1  ml
Hexachloroplatinic (IV) acid 10% dicampur dengan 207 ml isopropanol kemudian diaduk menggunakan vortex stirrer dengan kecepatan 300 rpm selama 30 menit.    Kaca  FTO  dipanaskan  menggunakan hotplate pada  suhu  250 o C  selama  15  menit kemudian  ditetesi  larutan  platina  sebanyak  3  ml  ke atas  permukaan  substrat  kaca  FTO  dengan  metode tetes.  Kaca  yang  telah  ditetesi  platina  kemudian didinginkan hingga mencapai suhu ruangan. Skema area deposisi Platina ditunjukkan pada Gambar 4.

## Gambar 4. Skema area deposisi Platina
Absorbsi Dye Pada Lapisan TiO 2 Substrat  Kaca  konduktif  FTO  yang  telah dideposisikan  lapisan  TiO 2 kemudian  direndam dalam larutan dye ekstrak ketan hitam selama kurang lebih 24 jam. Pembuatan Sandwich DSSC Susunan lapisan DSSC berupa kaca FTO yang telah dilapisi  dengan  TiO 2 dan  telah  direndam  dalam larutan dye hasil  ekstraksi  disebut  elektroda  kerja. Elektroda  kerja  tersebut  ditetesi  larutan  elektrolit kemudian ditutupi dengan kaca  yang sudah dilapisi Platina  yang  disebut  elektroda  lawan.  Kemudian susunan  DSSC  tersebut  dijepit  dengan  sebuah penjepit  di  dua  sisi  kanan  dan  kiri  agar  tidak bergeser.  Hasil  DSSC  yang  telah  jadi  ditunjukkan pada Gambar 5.
Gambar 5. Hasil susunan DSSC
Karakterisasi dan Pengukuran dye Ketan Hitam Pada  penelitian  ini,  jenis  karakterisasi  yang dilakukan adalah FTIR dan UV-vis Spectrophotometer. Pengujian Fourier  Transform Infra  Red (FTIR)  pada dye (pewarna)  dilakukan untuk  mengetahui  ikatan  kimia  yang  terdapat  pada ekstrak  ketan  hitam.  Analisis  dilakukan  dengan melihat  bentuk  spektrumnya  yaitu  dengan  melihat puncak-puncak  spesifik  yang  menunjukkan  jenis gugus  fungsional  yang  dimiliki  oleh  senyawa  dari ekstrak ketan hitam. Pengujian UV-vis Spectrophotometer dilakukan  untuk  mengetahui spektrum  absorbansi  dari  pewarna  ekstrak  ketan hitam
menggunakan UV-vis 1601 PC
Spectrophotometer pada panjang gelombang 300 nm hingga 800 nm.

## Performansi Sel Surya
Daya  listrik  yang  dihasilkan  sel  surya ketika mendapat  cahaya  diperoleh  dari  kemampuan perangkat  sel  surya  tesebut  untuk  memproduksi tegangan dan arus. Kemampuan ini direpresentasikan  dalam  kurva  arus  tegangan  ( I-V ) ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar  6.  Kurva  arus-tegangan  ( I-V )  DSSC (Soga, 2009)
Gambar  6.  memperlihatkan  tegangan open circuit (V oc ),  arus short  circuit (I sc ), Maximum Power Point (MPP), arus tegangan pada MPP : I MPP- ,V MPP , dan fill factor . Ketika sel dalam kondisi short circuit ,  arus  maksimum  atau  arus short  circuit (I sc ) dihasilkan.  Sedangkan  pada  kondisi open  circuit tidak  ada  arus  yang  dapat  mengalir  sehingga teganngannya  menjadi  maksimum  atau  disebut tegangan open  circuit (V oc ).  Titik  pada  kurva I-V yang  menghasilkan  arus  dan  tegangan  maksimum disebut titik daya maksimum (MPP).
Fill  factor (FF)  merupakan  suatu  ukuran kuantitatif kualitas suatu sel surya, serta merupakan ukuran  luas  persegi  kurva I-V , fill  factor dapat diperoleh menggunakan persamaan :
FF = (4)
Daya  maksimum  yang  dihasilkan  sel  surya,  dapat diperoleh melalui persamaan :
P maks = V oc × I sc × FF (5)
Efisiensi  ( )  yang  dihasilkan  sel  surya  dapat diperoleh melalui persamaan : = = (6)
Efisiensi  sel  surya  merupakan  perbandingan kuantitatif dari daya maksimum yang dihasilkan sel ( P maks )  dengan  daya  dari  cahaya yang  datang  ( P in ) dapat ditentukan dengan persamaan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sebelum  digunakan  sebagai  sensitizer,  ekstrak ketan  hitam  terlebih  dahulu  dikarakterisasi dengan  menggunakan  instrumen  UV-Vis. Karakterisasi  ini  dilakukan  untuk  mengetahui absorbsi  cahaya  oleh  pigmen  antosianin  dari
Daerah Pendeposisian ( Hexachloroplatinic IV )
ketan hitam. Spektrum absorbansi ketan hitam ditunjukkan pada Gambar 7.
Dari Gambar  7.  Dapat  dilihat  bahwa absorbansi  maksimum  ekstrak  ketan  hitam berada pada panjang gelombang 1 =  324  nm dan 2 =  477  nm  dengan  nilai  absorbansi maksimumnya  masing-masing  adalah  0,4689 dan  0,2964.  Absorbansi  dye  (pewarna) ketan hitam  menunjukkan  bahwa  bahan  tersebut mampu  bekerja  pada  rentang  absorbansi cahaya tampak ( visible light ) sehingga pewarna dari yang diekstrak dari ketan hitam ini mampu menyerap  energi  sinar  matahari  dengan  baik dan  mampu  memaksimalkan  kinerja  dari DSSC. Gambar 7. Spektrum Absorbansi Ketan Hitam
Karakterisasi  selanjutnya  yaitu  dengan menggunakan  instrumen  FTIR.  Karakterisasi ini  dilakukan  untuk  mengetahui  kehadiran gugus fungsi yang terdapat pada ekstrak ketan hitam. Pengujian spektrum bilangan gelombang  dilakukan  dengan  menggunakan panjang  gelombang.  Hasil  karakterisasi spektrum  bilangan  gelombang  dapat  dilihat pada Gambar 8.
Dari  interpretasi  spektra  infra  merah menunjukkan  bahwa  ekstrak  dari  ketan  hitam mengandung  gugus  fungsi  seperti –OH ditunjukkan  oleh  serapan  tajam  pada  daerah 3429.58  cm -1 yang  didukung  juga  oleh munculnya  serapan  pada  bilangan  gelombang 1029.07  cm -1 untuk  ikatan  C-O  stretching. Serapan  ikatan  Aldehyde  C-H  stretching ditunjukkan  oleh  serapan  tajam  pada  bilangan gelombang  2853.81  cm -1 yang  didukung  juga oleh  munculnya  serapan  pada  bilangan gelombang 1744.69 cm -1 untuk ikatan rangkap C=O stretching. Serapan ikatan  rangkap –C=C aromatik  ditunjukkan  oleh  serapan  pada bilangan  gelombang  1627.99  cm -1 . Hasil karakterisasi  spektrum  bilangan  gelombang Ru(II)  Complex  ditunjukkan  pada  Gambar  9. 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 200 300 400 500 600 700 800 900 Grafik Absorbansi Dye Ketan Hitam Dye Ketan Hitam Ab so rb an si Panjang Gelombang (nm)
Gambar 8. Spektrum Bilangan Gelombang Ekstrak Ketan Hitam
Gambar 9. Spektrum Bilangan Gelombang Ru(II) Complex (Adeloye et al ., 2012)
Dari  interpretasi  spektra  infra  merah menunjukkan bahwa Ru(II) Complex mengandung  gugus  fungsi  seperti  O-H stretching  ditunjukkan  oleh  serapan  pada bilangan gelombang 3114 cm -1 yang didukung oleh  munculnya  serapan  pada  bilangan gelombang  2737  cm -1 untuk  ikatan  Aldehyde C-H  stretching.  Serapan  ikatan  rangkap  C=C stretching  ditunjukkan  oleh  serapan  pada bilangan gelombang 1621 cm -1 yang didukung oleh munculnya  ikatan  C-H  stretching  pada bilangan gelombang 1392 cm -1 . Serapan ikatan N-H  stretching  ditunjukkan  pada  serapan bilangan  gelombang  821  cm 1 yang  didukung oleh  munculnya  ikatan  C-H  bending  pada serapan bilangan gelombang 763 cm -1 . Hasil  karakterisasi  spektrum  bilangan gelombang  Ru(II)  Complex  ditunjukkan  pada
Gambar 9. Dari interpretasi spektra infra merah menunjukkan bahwa Ru(II) Complex mengandung  gugus  fungsi  seperti  O-H stretching  ditunjukkan  oleh  serapan  pada bilangan gelombang 3114 cm -1 yang didukung oleh  munculnya  serapan  pada  bilangan gelombang  2737  cm -1 untuk  ikatan  Aldehyde C-H  stretching.  Serapan  ikatan  rangkap  C=C stretching  ditunjukkan  oleh  serapan  pada bilangan gelombang 1621 cm -1 yang didukung oleh  munculnya  ikatan  C-H  stretching  pada bilangan gelombang 1392 cm -1 . Serapan ikatan N-H  stretching  ditunjukkan  pada  serapan bilangan  gelombang  821  cm 1 yang  didukung oleh  munculnya  ikatan  C-H  bending  pada serapan bilangan gelombang 763 cm -1 . Berdasarkan  hasil  perbandingan  spektrum FTIR  tersebut  dapat  dilihat  bahwa  daerah serapan  cahaya  Ru(II)  Complex  menuju  ke spektrum  dekat  inframerah  lebih  lebar dibandingkan  daerah  serapan  cahaya  ekstrak ketan  hitam.  Hasil  identifikasi  gugus  fungsi senyawa pada ekstrak ketan hitam menunjukkan  bahwa  senyawa yang diekstrak adalah antosianin.
Karakterisasi  arus-tegangan  (I-V)  adalah suatu metode untuk mengetahui seberapa besar kemampuan DSSC dapat mengkonversi cahaya menjadi  energi  listrik.  Pengukuran  dengan menggunakan  Keithley  2602A  dilakukan  pada keadaan  gelap  dan  terang  yaitu  di  bawah penyinaran  lampu  halogen  dengan  intensitas 1000 W/m 2 . Hasil pengujian arus dan tegangan dengan variasi perendaman 12 jam, dan 24 jam ditunjukkan pada Gambar 10 dan 11:
Gambar 10. Grafik keithley ketan hitam 12 Jam
Gambar 11. Grafik keithley ketan hitam 24 Jam Berdasarkan grafik di atas dapat ditentukan arus  (I sc )  dan  tegangan  (V oc ).  Sehingga berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, Adapun hasil efisiensi dari ekstrak ketan hitam dengan  perendaman  12  jam,  dan  24 jam, ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel  1.  Data  Efisiensi  Ketan  Hitam  Pada
Perendaman 12 Jam dan 24 Jam Bahan Lama Perendaman Efisiensi 12 Jam Efisiensi 24 Jam Ketan Hitam 0,028% 0,032%
Dari Tabel 1. Dapat dilihat bahwa efisiensi yang  dihasilkan  DSSC  untuk  ekstrak  ketan hitam  yang  direndam  selama  12  jam,  dan  24 jam  menunjukkan    bahwa  efisiensi  yang dihasilkan  untuk  waktu  perendaman  24  jam lebih  besar  dibandingkan  dengan  efisiensi untuk  waktu  perendaman  12  jam.  Ini
menunjukkan  bahwa  hubungan  antara  lama waktu  perendaman  dengan  hasil  efisiensi DSSC  saling  mempengaruhi,  dimana  semakin lama  waktu  perendaman,  maka  efisiensi  yang dihasilkan semakin besar. Nilai efisiensi yang dicapai pada penelitian
kali  ini  lebih  rendah  daripada  penelitian sebelumnya yang telah dilakukan Hardeli, dkk yang  mempunyai  efisiensi  0,405%  untuk dye ekstrak  ketan  hitam  selama  perendaman  24 jam.  Nilai efisiensi yang rendah ini disebabkan oleh  beberapa  faktor  diantaranya,  karena jumlah dye (pewarna)  yang  menempel  pada permukaan partikel semikonduktor TiO 2 sangat kecil  sehingga  jumlah  elektron  yang dibangkitkan  juga  sedikit.  Kemungkinan  lain karena  adsorbs dye pada  permukaan  partikel TiO 2 tidak  maksimal  sehingga  proses  transfer elektron dari dye teroksidasi tidak optimal. Faktor printing pasta di atas elektroda kerja mempengaruhi  keluaran  arus  dan  tegangan. Oleh  karena  pada  fabrikasi  untuk  menentukan ketebalan  lapisan  TiO 2 hanya  menggunakan selotip,  jadi  walaupun  selotip  yang  direkatkan pada  substrat  sudah  sama,  maka  hasil ketebalannya akan berbeda pula jika gaya tekan yang  diberikan  saat  meratakan  TiO 2 berbeda.
Ketebalan  lapisan  yang  tidak  seragam berpengaruh  pada  terhambatnya  proses keluarnya  elektron.  Dalam  penelitian  ini digunakan  elektrolit  cair  dimana  elektrolit tersebut semakin lama digunakan akan semakin habis karena menguap dan menghasilkan siklus transfer elektron yang kurang maksimal.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  pembahasan  dapat  disimpulkan bahwa: 1. Pewarna dari ekstrak ketan hitam memiliki nilai  absorbansi  maksimum  pada  panjang gelombang = 324 nm dan = 477 nm, yang menunjukkan bahwa pewarna tersebut mampu  bekerja  pada  rentang  absorbansi cahaya  tampak  sehingga  dapat  digunakan sebagai pewarna alami dalam DSSC. 2. Hasil pengukuran spektrum FTIR menunjukkan  bahwa  ekstrak  dari  ketan hitam mengandung pigmen antosianin. Hal ini ditunjukkan dengan adanya gugus fungsi –OH,  C-O  stretching,  Aldehyde  C-H stretching,  C=O  stretching,  dan –C=C aromatik  yang  terbentuk  pada  puncak- puncak spesifik.
3. Hasil  pengukuran  menunjukkan  bahwa adanya  hubungan  antara  lama  perendaman dengan  hasil  efisiensi  yang  dihasilkan, semakin  lama  perendaman  maka  hasil efisiensi  DSSC  yang  dihasilkan  semakin besar.  Hal  ini  ditunjukkan  pada  waktu perendaman 24 jam memiliki efisiensi yang paling  besar  yakni  0,032%  ,  dan  0,028% untuk  waktu  perendaman  Selama  12  jam.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada pengelola  Laboratorium  Fisika  Material Fakultas  MIPA  UNS  Surakarta  dan  dukungan dari  LPPM  Hibah  Pascasarjana  UNS  dengan No. 698/UN27/PN/2015 Tanggal 11 Mei 2015.

## DAFTAR PUSTAKA
Adeloye,  A.,  Olomola,  T.,  Adebayo,  A., Ajibade,  P.  (2012)  : A  High  Molar Extinction Coefficient Bisterpyridyl Homoleptic  Ru(II)  Complex  with  trans-2- Methyl-2-butenoic  Acid  Functionality: Potential  Dye  for  Dye-Sensitized  Solar Cells ,  Int.  J.  Mol.  Sci  13  (3),  pp,  3511- 3526. Anh,  Quan  Vo.  (2006) :  Degradation  of  the Solar Cell Dye Sensitizer N719 Preliminary Building  of  Dye-Sensitized  Solar  Cell ,
Thesis, Denmark: Roskilde University. Chiba,  Y.,  Islam,  A.,  Watanabe,  Y.,  Komiya,
R., Koide, N., dan Han, L.Y. (2006) : Dye sensitized  Solar  Cells  with  Conversion efficiency  of 11.1% ,  Jpn.  J.  Appl.  Phys
(45), L638-L640.
Durst,  R.W.,  dan  Wrolstad,  R.E.  (2005)  : Characterization  and  Measurement  of Anthocyanins  by  UV-visible  Spectroscopy ,
Handbook of analytical food chemistry, pp.
33-45. New York: John Wiley & Sons.
Ekasari,  V.,  dan  Yudoyono,  G.  (2013)  :
Fabrikasi  DSSC  dengan  Dye  Ekstrak  Jahe Merah  (Zingiber  Officinale  Linn  Var, Rubrum ) Variasi Larutan TiO 2 Nanopartikel Berfase Anatase degan Teknik Pelapisan  Spin  Coating ,  Jurnal  Sains  dan Seni Pomits, Vol.2, No.1, (2013), pp. 2337-
3520. Hardeli,  Suwardani,  Riky,  Fernando,  T.,
Maulidis,  Ridwan,  S.  (2013)  : Dye
Sensitized  Solar  Cells  (DSSC)  Berbasis Nanopori  TiO 2 Menggunakan  Antosianin dari  Berbagai  Sumber  Alami ,  Prosiding
Semirata  FMIPA  Universitas  Lampung, 2013, pp, 155-161. Hug,  H.,  Bader,  M.,  Mair,  P.,  Gratzel,  T.
(2014) : Biophotovoltaics: Natural Pigmens in  dye-sensitized  solar  cells,
Applied
Energy (115), pp, 216-225..
Itani,  T.  dan  Ogawa,  M.  (2004).  History  and recent  trends  of  red  rice  in  Japan. Nippon
Sakumotsu Gakkai Kiji 73: 137-147. Lee, J.K., dan Mengjin, Y. (2011) : Progress in Light  Harvesting  and  Charge  Injection  of
Dye-Sensitized  Solar  Cells,
Material Science and Engineering B 176, pp. 1142-
1160.
Manan,  S.  (2009)  : Energi  Matahari  Sumber Energi Alternatif yang Efisien, handal dan ramah  lingkungan  di  Indonnesia, Program Diploma  III  Teknik  Elektro,  Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang: tidak dtrerbitkan. Maya, S.W.K., dan Gontjang, P. (2012) : Studi Awal  Fabrikasi  Dye  Sensitized  Solar  Cell
(DSSC)  dengan  Menggunakan  Ekstraksi Daun  Bayam  (Amaranthus  hibridus  L.)
Sebagai  Dye  Sensitized  dengan  Variasi Jarak  Sumber  Cahaya  Pada DSSC , Surabaya: ITS.
Smestad,  G.P.,  dan  Gratzel,  M.  (1998)  : Demonstrating  electron  Transfer  and Nanotechnology : A Natural Dye-Sensitized Nanocrystalline  energy  Converter ,  J. Chem. Educ (75), pp. 752-756. Soga, T. (2005) : Nanostructured Materials for Solar Energy Conversion , Japan: Elseiver. Stuart,  B.  (2004)  : Infrared  Spectroscopy  : Fundamentals  and  Applications ,  England:
John Wiley & Sons. Wongcharee,  K.,  Meeyoo,  V.,  Chavadej,  S.
(2007)  : Dye  sensitized  solar  cell  using natural  dyes  extracted  from rosella  and blue pea flowers , solar energy materials and solar cells 91, pp. 566-571. Zhou, H., Liqiong, W., Yurong, G., Tingli, M. Dye  sensitized  solar  cell  using  20  natural dye as sensitizers, Journal of Photochemistry  and  Photobiology  A Chemistry (219), pp. 188-194.