COMPUTATIONAL STUDY NATURAL COLOR ESSENCE (DYES) AS ACTIVE MATERIAL ON ORGANIC SOLAR CELL WITH DENSITY FUNCTIONAL THEORY (DFT)
Studi Komputasi Zat Warna (Dyes) Alami sebagai Material Aktif pada Sel Surya Organik Menggunakan Teori Fungsional Kerapatan ( Density Functional Theory, Dft)
Yusthinus T. Male 1, *, I Wayan Sutapa 1 , Olivia Merion Ranglalin 1
1 Chemistry Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences Pattimura University, Kampus Poka, Jl. Ir. M. Putuhena, Ambon 97134
* Corresponding author, e-mail: yusmale@fmipa.unpatti.ac.id
Received:  October 2014 Published: January 2015

## ABSTRACT
Computational  calculation  has  been  done  for  anthocyanin,  tocoferol  and  they  derivatives.  The  computational calculation was conduct to know the compound potential of anthocyanin, tocoferol and they derivatives as active material  on  organic  solar  cell.  Computational  calculation  was  done  by  used  Gaussian  03  for  windows  with  ab inito alternative electron structure theory namely Density Functional Theory (DFT) with B3LYP method at basis set 6-31G (d). Computational calculation obtains that the structure of anthocyanin, tocoferol and they derivatives were symmetrical. There were two compounds of anthocyanin (A1 and A5) and two compounds of tocoferol (T3 and T4) which more stable than the others compounds.  The compounds had lowest energy gap were consist of A1= 0.12629 eV, A5= 0.12570 eV, T3= 0.19334 eV and T4= 0.19231 eV. The moment dipole from compound of anthocyanin, tocoferol and they derivatives had highest value, they were A1 and T1 while the total energy had lowest value they A2 and T1. The Substituent methoxy and hydroxy were added the density load of C atom was substituted  so  it  would  increase  the  activity  of  the  phenyl  ring  on  anthocyanin  and  they  derivatives,  while substituent  methyl  and  hydroxy  were  added  the  density  load  of  C  atom  was  substituted  so  it  was  increase  the activity  of  the  phenyl  ring  on  tocoferol  and  they  derivatives.  For  compounds  of  anthocyanin  main  orbital populations  showed  that  there  were  load  transfer  only  from  middle  chain  (ether)  and  compounds  of  tocoferol main  orbital  populations  showed  that  there  was  load  transfer  only  from  phenyl  ring.  The  method  of  density functional  B3LYP/6-31G( d )  would  be  applied  to  structure  prediction  and  electronic  characteristic  of anthocyanin, tocoferol compounds and they derivatives before synthetic.
Keywords :  Energy  gap,  DFT,  moment  dipole,  total  energy,  anthocyanin,  tocoferol,  charge  density,  orbital populations

## PENDAHULUAN
Indonesia  sendiri  merupakan  negara  yang dilewati  oleh  garis  khatulistiwa  dan  menerima panas  matahari  yang  lebih  banyak  daripada negara lain, sehingga mempunyai potensial yang sangat besar untuk mengembangkan pembangkit listrik  tenaga  surya.    Pemanfaatan  radiasi matahari  sebagai  energi  surya  menggunakan  sel surya.  Sel  surya  dalah  suatu  devais  yang  bisa mengkonversi  energi  matahari  menjadi  energi listrik dengan menggunakan efek fotofoltaik. Sel surya  terbagi  menjadi  dua  jenis  yaitu  sel  surya
anorganik  dan  sel  surya  organik.  Sel  surya anorganik  disebut  juga  dengan  sel  surya konversional silikon.
Terdapat  tiga  tipe  dari  sel  surya  organik, yaitu  sel  surya  nanokristalin  TiO  tersensitisasi dye ,  sel  surya  molekul  organik  dan  sel  surya polimer  (Dewan,  2006).  Penggunaan dye - sensitisasi  pada  sel  fotovoltaik  disebut Dye- Sensitized  Solar  Cell (DSSC)  (Halme,  2002). Dye (zat  warna)  adalah  oligomer  dan  monomer yang menyerap pada panjang gelombang tampak dan  memiliki  gugus  kromofor  (Petritsch,  2000).
Yusthinus T. Male, dkk / Ind. J. Chem. Res. , 2015, 2, 205 - 212
1
Ada  dua  jenis dye yaitu dye alami  ( natural  dye ) dan dye sintetik. Dye alami lebih menguntungkan dibandingkan dye sintetik  karena  ketersediaan yang melimpah, murah dan tidak beracun.
Telah  dilakukan  beberapa  penelitian  untuk memperoleh dye yang  unggul  sebagai  zat  aktif pada  sel  surya  organik  namun  penelitian  – penelitian  tersebut  hanya  menggunakan    ekstrak kasar  dari dye tanpa  melakukan  penentuan struktur  dan  pemurnian  senyawa.  Salah  satu penelitian untuk memperoleh dye unggul sebagai zat  aktif  pada  sel  surya  organik  dilakukan  oleh Maddu,  dkk  (2007)  mengenai  penggunaan Ekstrak Antosianin kol merah sebagai fotosensitiser  pada  Sel  Surya  TiO 2 Nanokristal Tersensitisasi Dye yang  menghasilkan  tegangan rangkaian  buka  500  mV,  arus  rangkaian  pendek 5,6  µA  dan  7,2  µA.  Maahury,  (2012)  telah melakukan penelitian tentang perhitungan komputasi  potensi  senyawa Dye Kurkumin  dan senyawa  analog  kurkumin  sebagai  material  aktif pada  sel  surya  organik  dengan  Teori  Fungsional Kerapatan  (DFT)  yang  mendapati  bahwa  analog kurkumin
1,5-bis-(4-hidroksi-3,5- dimetoksifenil)-1,4-pentadien-3-on
memiliki
celah  energi  terkecil  yaitu  0.126  eV  dan  dengan metode  yang  digunakan  dapat  meramalkan struktur  dan  sifat  elektronik  dari  kurkumin  dan turunannya sebelum disintesis.
Antosianin  merupakan  pigmen  pembawa warna  merah  keunguan  pada  buah-buahan, sayuran,  dan  tanaman  bunga.  Antosianin merupakan  senyawa  flavonoid  yang  dapat melindungi  sel  dari  ultraviolet.  Antosianin diketahui  dapat  mengobati  berbagai  penyakit berbahaya, seperti kanker, diabetes, dan serangan jantung. Antosianin dari bunga Hibiscus sabdariffa  (Malvaceae)  telah  digunakan  secara efektif  untuk  melawan  hipertensi  dan  gangguan hati.  Selain  itu,  juga  punya  efek  antiradang, antibakteri,  dan  mencegah  penyakit  diabetes melitus. Antosianin diyakini punya efek
antioksidan sangat baik, karena dapat menghambat  berbagai  radikal  bebas  (Marta, 2009).  Beberapa  senyawa  turunan  antosianin yang  aktif  dan  banyak  ditemukan  adalah sianidin,  malvidin,  delpinidin,  pelargonidin, peonidin, dan petunidin.
Kimia komputasi dapat meramalkan potensi dan  sifat  bahan  sebelum  disintesis.  Kimia komputasi  menunjukkan  bahwa  suatu  sistem
kimia dideskripsikan secara matematis menggunakan hukum-hukum fisika dan diselesaikan  menggunakan  komputer.  Kimia komputasi  juga  bermanfaat  untuk  meramalkan struktur,  mekanisme  dan  energetika  reaksi  yang terjadi di laboratorium sehingga  kimiawan dapat mendesain  struktur  dan  meramalkan  sifat  suatu senyawa  sebelum  melakukan  sintesis  (Male, 2009).
Dalam  kimia  komputasi  terdapat  dua prosedur  pendekatan  yaitu  mekanika  molekuler dan  teori  struktur  elektron  (Male,  2009). Mekanika  molekuler  merupakan  sebuah  metode empiris  yang  digunakan  untuk  menyatakan energi potensial dari molekul sebagai fungsi dari variable geometri. Mekanika molekul menggunakan  pendekatan  mekanika  klasik. Metode  mekanika  molekul  bermanfaat  untuk pemodelan  sistem  makromolekul  tetapi  tidak dapat  digunakan  untuk  mempelajari  sistem  yang melibatkan distribusi elektron seperti pembentukkan  atau  pemutusan  ikatan  serta proses eksitasi elektron (Male, 2009), sedangkan untuk  teori  struktur  elektron  menggunakan pendekatan  mekanika  kuantum  yang  dibutuhkan untuk  mempelajari  patikel-partikel  berukuran mikro  seperti  elektron,  inti,  atom  dan  molekul yang  sifat  dan  kelakuannya  tidak  dapat dijelaskan  dengan  mekanika  klasik.  Dalam mekanika  kuantum,  sistem  digambarkan  sebagai fungsi  gelombang  yang  dapat  diperoleh  dengan menyelesaikan persamaan Schrödinger. Terdapat dua  metode  dalam  kimia  kuantum,  yaitu semiempiris dan ab initio (Pranowo, 2001).

## METODOLOGI

## Perangkat Penelitian
Perangkat penelitian  yang  digunakan  untuk melakukan studi komputasi, terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak.

## Perangkat keras
Penelitian ini menggunakan Perangkat keras berupa  satu  buah  komputer  dengan  spesifikasi: Prosesor  Intel  Dual  Core  2  GHz, Harddisk 180 GB, Random  Access  Memory (RAM)  1  GB, Double Data Random (DDR) 2.
Yusthinus T. Male, dkk / Ind. J. Chem. Res. , 2015, 2, 205 - 212

## Perangkat Lunak
Semua  perangkat  lunak  yang  digunakan pada  penelitian  ini  berbasis windows yaitu windows Xp. Input struktur awal dan posisi atom dari seluruh senyawa
masing-masing digambarkan  menggunakan Hyperchem  versi 8.0 . GaussView  3.07 digunakan  sebagai viewer input sebelum perhitungan menggunakan GAUSSIAN  3.0  for  Windows TM GAUSSIAN  3.0 for  Windows TM digunakan  untuk  melakukan beberapa  perhitungan  yaitu  optimasi  geometri dan  perhitungan  frekuensi.  GaussSum  2.2 digunakan  untuk  melihat  spektrum  IR  hasil perhitungan.

## Metode Komputasi
Perhitungan komputasi meenggunakan Teori  Struktur  Elekron  alternatif ab  initio yaitu Teori  Fungsional Kerapatan ( Density Functional Theory, DFT)  dengan  metode  fungsional gabungan  parameter  tiga  Becke  dan  Lee-Yang- Parr (B3LYP). Semua perhitungan menggunakan himpunan basis 6-31G(d).

## Materi Penelitian
Tabel 1.  Input  Struktur  Molekul  Senyawa Dyes Alami beserta turunannya

## Prosedur Penelitian
Untuk  melakukan  penelitian  ini  dibutuhkan struktur  tiga  dimensi  dari dyes alami  (antosianin dan tokoferol beserta turunannya) yang tepat dan benar.  Informasi  struktur dari literatur dan situs- situs internet tentang  struktur  antosianin  dan tokoferol beserta turunannya kemudian digunakan  sebagai  acuan  untuk  membentuk model awal dari senyawa-senyawa tersebut.
Koordinat  struktur  awal  dibuat  dengan menggambarkan  pada Hyperchem  versi  8.0 kemudian  struktur  dua  dimensi  menjadi  tiga dimensi  menggunakan  salah  satu  perintah  yaitu “ Add H and model build ”. Struktur dyes tersebut disimpan  dalam  bentuk file.hin .  Langkah selanjutnya yaitu struktur dyes tersebut kemudian dikonversikan  dari file.hin ke file.mol .  Struktur yang  telah  dikonversikan  kemudian  diperbaiki strukturnya  pada GaussView  03 dan  disimpan koordinat kartesiannya ditempat terpisah.
Struktur  tersebut  disimpan  di file.gjf dan kemudian dijadikan bahan masukan ( input ) pada Gaussian 03 for Windows TM dengan menentukan perhitungan  yang  akan  digunakan  yaitu  metode Teori  Fungsional Kerapatan ( Density Functional Theory, DFT)  dengan  fungsional  gabungan parameter  tiga  Becke  dan  Lee-Yang-Parr (B3LYP).  Semua  perhitungan  menggunakan
Bassis set 3-21G* dan 6-31G(d) dan memasukan multiplisitas.  Input  disimpan  dalam  format file.chk .

## Optimasi Geometri
Pada  penelitian  ini  digunakan  metode mekanika  kuantum  Teori  Fungsional  Kerapatan ( Density  Functional  Theory, DFT)  dengan
Yusthinus T. Male, dkk / Ind. J. Chem. Res. , 2015, 2, 205 - 212
1
fungsional  gabungan  parameter  tiga  Becke  dan
Lee-Parr (B3LYP).
Semua perhitungan menggunakan Bassis  set 3-21G*  dan  6-31G(d). Optimasi  geometri  dilakukan  untuk  semua senyawa  sebagai  materi  dalam  penelitian  ini. Optimasi geometri dilakukan dengan bahan yang telah  dipersiapkan  sebelumnya  pada GaussView 03 dan  dijalankan.  Setiap  struktur  disimpan sebelum  optimasi  maupun  setelah  optimasi. Optimasi  geometri  dilakukan  hingga  diperoleh struktur dengan energi paling rendah. Kondisi ini ditandai  dengan  tidak  ditemukannya  frekuensi bernilai  imajiner pada  hasil perhitungan.  Setelah perhitungan  selesai  dilakukan  maka  akan diperoleh output yang  berisi  beberapa  informasi yaitu  geometri  dan  sifat  elektronik  seperti muatan  atom,  momen  dipol,  energi,  energi HOMO-LUMO  dan  energi  komponen  orbital molekul terdepan untuk masing-masing senyawa. Untuk  energi  HOMO-LUMO  dapat  digunakan untuk  menghitung  selisih  energi  HOMO-LUMO yang  disebut  juga  celah  energi  atau band  gap untuk  setiap  senyawa  tersebut.  Untuk  energi komponen  orbital  molekul  terdepan  dapat digunakan  untuk  menghitung  populasi  orbital untuk setiap senyawa.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Optimasi Geomerti Antosianin dan Turunannya
Optimasi geometri dilakukan terhadap sudut ikatan  dan  sudut  dihedral  serta  panjang  ikatan (Å).  Sudut  ikatan  adalah  sudut  antara  sepasang atom yang saling terikat dengan atom lain. Sudut dihedral  adalah  sudut  antara  suatu  atom  dengan bidang yang dibentuk oleh tiga atom, sedangkan panjang  ikatan  adalah  jarak  antara  dua  inti  atom yang  saling  terikat.  (Male,  2009).  Antosianin memiliki struktur dasar yang samayaitu dibangun oleh  dua  cincin  fenil  yang  dijembatani  oleh rantai  tengah  eter.  Struktur  antosianin  dasar beserta  penomoran  atom  dari  program chem draw dan  penomoran  atom  dari  program Gaussian 03 sebagai patokan untuk membandingkan  nilai  parameter  struktur  dasar dengan  molekul  tersubtitusi  disajikan  pada Gambar 1.
Gambar 1.  (a)    Struktur    Antosianin  dasar beserta penomoran atom berdasarkan  Chem  Drawdan  (b) Contoh  salah  satu  struktur  3D turunan  antosianin  teroptimasi  serta penomorannya.
Antosianin  dan  turunannya  dioptimasi menggunakan metode Teori Fungsional Kerapatan menghasilkan informasi struktur stabil (dengan  energi  teroptimasi)  dengan  parameter geometri berupa panjang ikatan (Å), sudut ikatan ( o )  dan  sudut  dihedral  ( o )  ikatan  dan  sudut dihedral  untuk  cincin  fenil  I  dan  II  antosianin dasar dan turunannya memiliki nilai yang hampir sama.  Adanya  subtitusi  gugus  metoksi  dan hidroksi  pada  cincin  fenil  memperpanjang panjang  ikatan  r 10,11 terhadap  molekul  A1  dan A4,  panjang  ikatan  r 10,11 terhadap  molekul  A2 dan  A6,  panjang  ikatan  r 12,13 terhadap  molekul A6  dan  panjang  ikatan  r 13,14 terhadap  molekul A1,  A2,  A5 dan  A4  dengan  nilai  sebesar  0,01   , memperkecil  sudut  ikatan  <  12,  13,14  tetapi tidak mempengaruhi sudut dihedral. Untuk rantai tengah  eter,  subtitusi  gugus-gugus  tersebut  tidak mempengaruhi  panjang  ikatan,  sudut  ikatan maupun sudut dihedralnya.

## Sifat Elektronik Antosianin dan Turunannya
Sifat  elektronik  antara  lain  muatan  atom, momen  dipol,  energi  dan  celah  energi.  Sifat elektonik  antosianin  dan  turunannya  untuk muatan  atom  ditampilkan  dalam  Tabel  2. Berdasarkan  data  tersebut,  dapat  diketahui bahwa  muatan  atom  C  berubah  seiring  dengan tersubtitusinya  gugus. Untuk  gugus  hidroksi  dan metoksi  yang  tersubtitusi  menyebabkan  muatan atom  C  berubah  menjadi  positif.  Untuk  gugus hidroksi  dan  metoksi,  atom  C  pada    cincin  fenil mengikat  atom  O.  Untuk  atom-atom  C  yang mengikat  atom  O  dari  gugus  hidroksi  dan metoksi  cenderung  bermuatan  lebih  positif, karena  efek  induksi  muatan  parsial  negatif  dari atom  O  yang  diikatnya  menyebabkan  atom  C mengalami  interaksi  elektrostatik  menjadi  lebih positif (Pustpitasari, 2005).
Yusthinus T. Male, dkk / Ind. J. Chem. Res. , 2015, 2, 205 - 212
1
Tabel 2.  Muatan atom antosianin dan turunannya. Tabel 3.  Momen dipol antosianin dan turunannya
Dari  Tabel  3,  menunjukan  bahwa  adanya variasi  nilai  momen  dipol  untuk  masing-masing senyawa  karena  subtituen  yang  tersubtitusi berbeda.  Momen  dipol  merupakan  suatu  ukuran yang dipakai untuk mengukur seberapa polarnya suatu molekul. Polaritas ditentukan oleh elektronegativitas  atom-atom  yang  terlibat. Dengan  adanya  atom  oksigen  pada  gugus substituen,  yakni  gugus  hidroksi  dan  metoksi menjadikan  senyawa  A1  memiliki  nilai  momen dipol yang lebih besar dari yang lainnya. Hal ini disebabkan  karena  atom  oksigen  yang  dimiliki gugus  substituen  memiliki  kemampuan  untuk menarik  elektron  (elektronegativitas)  yang  lebih besar  dibandingkan    atom  karbon.  Dengan demikian, akan terbentuk ikatan yang terpolarisasikan  ketika  atom  oksigen  berikatan dengan atom karbon. Nilai polaritas keseluruhan diperoleh  dari  polaritas  ikatan  dan  pengaruh
elektron  bebas  dalam  molekul.  Atom  oksigen memiliki  pasangan  elektron  bebas  yang  dapat memperbesar momen dipol.
Tabel 4.  Energi total antosianin dan turunannya
Berdasarkan Tabel 4, energi total teroptimasi  dengan  perhitungan  pada  metode DFT memiliki energi terendah pada senyawa A2 yaitu sebesar -3.1089 KJ/mol. Hal ini disebabkan karena senyawa A2 memiliki gugus hidroksi dan metoksi  yang  lebih  banyak  dibanding  dengan senyawa turunan yang lain sehingga energi yang dibutuhkan  untuk  mengoptimasi  senyawa  ini lebih kecil dibanding senyawa turunan lainnya.
Tabel 5.  Selisih energi (HOMO-LUMO) antosianin dan turunannya
Nilai  celah  energi  untuk  masing-masing senyawa  berbeda  sesuai  dengan  data  pada  Tabel 5.  Bintarti  (2008)  mengatakan  selisih  energi HOMO-LUMO yang lebih rendah akan mencerminkan kemudahan dalam proses terjadinya  eksitasi  elektron  sehingga  sifat kepekaanya  terhadap  cahaya  (fotosensitivitas) akan  cenderung  lebih  kuat.  Dari  Tabel  9,  dapat dilihat  bahwa  senyawa  A5  memiliki  selisih energi  HOMO-LUMO  yang  terkecil  yaitu sebesar  0.12570  eV.  Ini  menunjukkan  bahwa senyawa  A5  sangat  berpotensi  sebagai Sun Protection  Factor (SPF).  Hal  ini  dapat disebabkan  karena adanya substituen. Substituen yang cenderung sebagai penarik atau pun sebagai
Yusthinus T. Male, dkk / Ind. J. Chem. Res. , 2015, 2, 205 - 212
1
pendorong elektron akan menyebabkan perubahan terhadap energi HOMO-LUMO.
Frekuensi Infra Merah (IR) Struktur Antosianin dan Turunannya.
Hasil perhitungan frekuensi dianalisis untuk mengetahui  pergeseran  bilangan  gelombang akibat  adanya  substitusi  gugus-gugus  yang terjadi  pada  struktur  xanton.  Untuk  melihat hubungan serapan IR dengan intensitasnya maka dilakukan  perhitungan  frekuensi  vibrasi.  Untuk setiap  tipe  ikatan  yang  berbeda  akan  memiliki sifat frekuensi yang berbeda pula, sehingga dapat dipakai  untuk  menentukan  jenis  ikatan,  struktur maupun  gugus  fungsi.    Analisis  infra  merah untuk keseluruhan struktur antosianin menunjukkan  adanya  serapan  kuat  C-O  (eter) pada  1286,75  cm -1 kecuali  untuk  senyawa  A1 dan  A4.  Untuk  senyawa  A1    dan  A4,  serapan kuat  C-O  (alkohol)  pada  1180,72  cm -1 .  Spektra infra  merah  dari  senyawa  A1  akan  ditampilkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Spektra Infra Merah Senyawa A1

## Optimasi Geomerti Tokoferol dan Turunannya
Optimasi geometri dilakukan terhadap sudut ikatan  dan  sudut  dihedral  serta  panjang  ikatan Sudut  ikatan  adalah  sudut  antara  sepasang  atom yang  saling  terikat  dengan  atom  lain.  Sudut dihedral  adalah  sudut  antara  suatu  atom  dengan bidang  yang  dibentuk  oleh  tiga  atom  sedangkan panjang  ikatan  adalah  jarak  antara  dua  inti  atom yang saling terikat (Male, 2009).
Struktur  tokoferol  dasar  beserta  penomoran atom  dari  program chem  draw dan  penomoran atom dari program Gaussian 03 sebagai patokan untuk  membandingkan  nilai  parameter  struktur dasar dengan molekul tersubtitusi disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3.  (a)    Struktur    Tokoferol  dasar beserta penomoran atom
berdasarkan  Chem  Draw  dan  (b) Contoh  salah  satu  struktur  3D turunan  tokoferol  teroptimasi  serta penomorannya

## Sifat Elektronik Tokoferol dan Turunannya
Sifat  elektronik  antara  lain  muatan  atom, momen  dipol,  energi  dan  celah  energi.  Sifat elektonik tokoferol dan turunannya untuk muatan atom ditampilkan dalam Tabel  6.
Tabel 6.  Muatan atom tokoferol dan turunannya
Yusthinus T. Male, dkk / Ind. J. Chem. Res. , 2015, 2, 205 - 212
1
Dari  Tabel  6,  memperlihatkan  bahwa  nilai muatan  atom  untuk  struktur  tokoferol  dan turunannya memiliki nilai yang berbeda sehingga sifat  elektronik  struktur    tersebut  tidak  identik. Ini  disebabkan  karena  adanya  penambahan substituen  pada  cincin  fenil,  sehingga  terjadi perbedaan sifat elektronik masing-masing senyawa.
Tabel 7. Momen dipol tokoferol dan turunannya
Dari  Tabel  7,  memperlihatkan  bahwa  nilai momen  dipol  menunjukkan  angka  tertinggi terdapat pada senyawa T1. Ini menunjukkan nilai kepolaran  semakin  tinggi  jika  dibandingkan dengan tiga senyawa lainnya.
Tabel 8.  Energi total tokoferol dan turunannya
Dari Tabel 8, menunjukkan nilai energi total terkecil  terdapat  pada  senyawa  T1  yaitu  -3.3674 KJ/mol.  Hal  ini  disebabkan  karena  senyawa  T1 memiliki  gugus  metil  yang  lebih  banyak dibanding  dengan  senyawa  yang  lain  sehingga energi  yang  dibutuhkan  untuk  mengoptimasi senyawa  ini  lebih  kecil  dibanding  senyawa lainnya.  Ini  menunjukkan  bahwa  senyawa  yang paling stabil adalah senyawa T1 jika dibandingkan dengan tiga senyawa lainnya.
Tabel 9.  Selisih energi (HOMO-LUMO) tokoferol dan turunannya
Dari  Tabel  9,  menunjukkan  bahwa  celah energi  terkecil  terdapat  pada  senyawa  T4  yaitu sebesar  0.19231  eV  jika  dibandingkan  dengan tiga  senyawa  lainnya.  Ini  menunjukkan  bahwa senyawa T4 sangat berpotensi sebagai SPF .

## Frekuensi Infra Merah (IR) Struktur Tokoferol dan Turunannya
Hasil perhitungan frekuensi dianalisis untuk mengetahui  pergeseran  bilangan  gelombang akibat  subtitusi  gugus-gugus  pada  struktur tokoferol  dasar  dan  turunannya.  Analisis  infra merah    untuk  keseluruhan  struktur  tokoferol menunjukkan adanya serapan kuat C-H (aromatik)  pada  3034,94  cm -1 kecuali  untuk senyawa  T0.  Untuk  senyawa  T0,  serapan  kuat CH 2 pada  1285,9  cm -1 .  Spektra  infra  merah  dari senyawa T1 akan ditampilkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Spektra infra merah senyawa T1

## KESIMPULAN
Hasil  perhitungan  komputasi  terhadap senyawa dyes alami menunjukkan bahwa:
1. Dyes alami yang dihasilkan sebagai material aktif sel surya organik terbaik yaitu senyawa peonidin  (A5)  dari  antosianin  dan  senyawa delta-tokoferol  (T4)  dari  tokoferol,  karena memiliki  celah  energi  terkecil  yaitu  0.12570 dan 0.19231 eV.
Yusthinus T. Male, dkk / Ind. J. Chem. Res. , 2015, 2, 205 - 212
1
2. Metode teori fungsional kerapatan B3LYP/6- 31G(d) dapat diaplikasikan untuk
meramalkan struktur dan sifat elektronik dari antosianin, tokoferol dan turunannya sebelum disintesis.

## DAFTAR PUSTAKA
Dewan,  R.  2006. Organic  Solar  Cell .  Organic Electronics Course Presentation: International University Bremen.
Halme,  J., 2002. Dye sensitized Nanostructured and  Organic  Photovoltaic  Cells  :  technical review  and  preeliminary  test .  Master  Thesis of Helsinki University of Technology.
Maahury,  M.  F.,  2012. Perhitungan  Komputasi Potensi  Senyawa  Dye  Kurkumin  dan Senyawa Analog Kurkumin Sebagai Material
Aktif  pada  Sel  Surya  Organik  dengan Teori Fungsional Kerapatan (DFT). Skripsi Universitas Pattimura : Ambon.
Maddu,  A.,  Zuhri,  M.  dan  Irmansyah,  2007.
Penggunaan  ekstrak  antosianin  kol  merah sebagai  fotosensitiser  pada  sel  surya  TiO nanokristal tersensitisasi dye . Makara Teknologi, Vol. 11 No. 2. Male,  Y.  T.,  2009. Studi  Komputasi    Senyawa Kompleks  Transisi  Spin  Besi  (II) .  Disertasi Institut Teknologi Bandung : Bandung.
Marta,  2009. Pewarna  Makanan  Antosianin, (online), http://marta1229.wordpress.com/2009/06/01/ pewarna-makanan-antosianin/, diakses
tanggal 23 Mei 2012.
Petritsch,  K.,  2000. Organic  Solar  Cell Architectures . Cambridge and Graz University : Austria.
Pranowo,  H.  D., 2008. Molecular  Modeling and Simulation .  Chemistry  Department,  Gajah Mada University : Yogyakarta.