Abstrak — Penelitian mengenai sel surya mengalami peningkatan yang signifikan beberapa tahun terakhir. Khususnya penelitian  tentang  sel  surya  lanjutan,  Dye  Sensitized  Solar  Cell (DSSC).Karena fabrikasinya yang mudah dan murah dibandingkan  dengan  sel surya konvensional. Penelitian ini akan dilakukan  untuk  menghasilkan  prototype  DSSC.  DSSC  tersebut difabrikasi  menggunakan  susunan  komposit  laminat  Graphene  – TiO 2 yang  berbeda  dengan  metode  Spincoating  sebagai  lapisan semikonduktor  dan  dye  organik  dari  ekstrak  Bunga  Geranium. Lapisan  semikonduktor  dikarakterisasi  menggunakan  X  –Ray Diffraction  (XRD)  dan  Scanning  Electron  Microscope  (SEM) untuk mengetahui terbentuknya lapisan
Graphene-TiO 2 . Absorbansi larutan dye diuji menggunakan UV-Vis Spektrofotometer.  Dan  pengujian  unjuk  kerja  kelistrikan  diukur menggunakan  I-V  Keithley  Instrumen.Hasil  terbaik  didapatkan pada  susunan  komposit  laminat  TiO 2 /Graphene/TiO 2 (TGT) dengan  nilai  daya  maksimum  sebesar  0,259  Wm -2 , nilai efisiensi sebesar 0,0241 % dan Fill Factor sebesar 0,42.
Kata kunci — Dye Sensitized Solar Cell (DSSC),Graphene-TiO 2 , Komposit laminat, semikonduktor,unjuk kerja

## I. PENDAHULUAN
alam beberapa tahun terakhir, krisis energi sudah menjadi isu  global  yang  melanda  hampir  seluruh  belahan dunia.Sehingga perkembangan energi sekarang mengarah pada penelitian tentang energi alternatif yang terbarukan dan ramah lingkungan, untuk meminimalisir dan mengantisipasi penggunaan  energi  fosil  yang  berlebihan.Dimana  kita  tahu, kebutuhan  energi  dunia  semakin  lama  semakin  meningkat, sedangkan  ketersediaan  energi  fosil  semakin  lama  semakin menipis.Selain  itu,  penggunaan  bahan  bakar  fosil  secara  luas juga  meningkatkan  konsentrasi  CO 2 di  atmosfer  sehingga menyebabkan terjadinya pemanasan global [1].
Dari  beberapa  sumber  energi  yang  alternatif  yang terbarukan,  energi  matahari  menjadi  salah  satu  sumber  energi yang  sangat  potensial  untuk  dikembangkan.  Perkembangan teknologi  sel  surya  sendiri  sudah  mengalami  perkembangan yang  sangat  signifikan,  ditandai  dengan  munculnya  generasi baru  sel  surya  mulai  dari  sel  surya  konvensional  berbasis silikon,  kemudian  sel  surya thin  film sampai  sel  surya Dye Sensitized  Solar  Cell (DSSC)  yang  merupakan  sel  surya
generasi ketiga.Berbeda dengan sel surya generasi sebelumnya,  pada  DSSC  energi  matahari  dirubah  menjadi energi listrik melalui sel fotoelektrokimia [2].
Salah satu semikonduktor yang mempunyai band gap lebar yang  sering  digunakan  adalah Titanium  Oxide (TiO 2 ).  TiO 2 mempunyai band gap sebesar 3,2 eV, dengan rentang – 1,2 eV sampai  2,0  eV.Selain  itu  TiO 2 juga  merupakan  bahan  yang inert,  tidak  berbahaya  dan  memiliki  karakteristik  optik  yang baik.Selain itu, untuk meningkatkan kemampuan fotokatalitiknya  TiO 2 dapat  dikompositkan  dengan  berbagi macam  bentuk  karbon  seperti  karbon  aktivasi,  karbon nanotube [3].
Material graphene merupakan  salah  satu  jenis  karbon dengan  struktur  dua  dimensi  nanokristalin,  yang  memiliki konduktivitas  sangat  baik.Sehingga  komposit  TiO 2 dan graphene menjadi  fokusan  dalam  penelitian  ini  untuk meningkatkan unjuk kerja DSSC.
Untuk  memaksimalkan  absorbsi  cahaya  digunakan  molekul dye berupa anthocyanin.  Anthocyanin (C 15 H 11 O + )  sendiri termasuk  ke  dalam  kelompok  senyawa  flavonoid,  dimana seyawa ini merupakan pigmen tanaman yang dapat larut dalam air  dan  sering  ditemukan  pada  buah,  daun  dan  bunga  yang berwana  merah  sampai  biru [4].Selain  itu,  pemilihan  bahan organik  sebagai  molekul dye dikarenakan  harganya  murah, mudah  didapatkan  dan  dapat  terdekomposisi  sendiri  sehingga tidak  menimbulkan  terjadinya  polusi.  Sedangkan dye sintetis yang  biasanya  menggunakan  bahan  anorganik  berbasis ruthenium komplek  harganya  sangat  mahal,  dan  memiliki kandungan logam berat yang berpotensi mencemari lingkungan.
Pada  penelitian  ini, prototype sel  surya  difabrikasi menggunakan  nanokristalin  TiO 2 yang  dikompositkan  dengan graphene secara  laminat  pada  kaca  FTO  sebagai  material semikonduktor.Bahan dye yang  digunakan  sebagai sensitizer (penangkap  energi  matahari)  adalah  bahan dye organik  hasil ekstraksi  dari  geranium ( Geranium  sylvaticum ).Sedangkan larutan  elektrolit  yang  digunakan  terdiri  dari iodine (Iˉ)  dan triiodide (I 3 ˉ) sebagai pasangan redoks dalam pelarut.Selanjutnya  DSSC  akan  diuji  karakterisasi  dan  unjuk kelistrikannya  menggunakan  XRD,  SEM,  UV-Vis  dan Instrumen I-V

## Analisis Pengaruh Susunan Komposit Laminat
Graphene -TiO 2 sebagai Lapisan Semikonduktor terhadap Unjuk Kerja Dye Sensitized Solar Cell (DSSC)
Wahyu Tirta Nugraha, dan Diah Susanti,
Jurusan Teknik Material dan Metalurgi, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : santiche@mat-eng.its.ac.id
D

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Sintesis Graphene
Proses  sintesis graphene ini  menggunakan  modifikasi Metode  Hummer.Pada  metode  ini  grafit  dioksidasi  menjadi grafit  oksida.Setelah  itu,  grafit  oksida  direduksi  menjadi graphene menggunakan reduktor Zn dan proses hidrotermal. Proses sintesis dimulai dengan melarutkan 2 g grafit di dalam 80ml  H 2 SO 4 98%.  Proses pelarutan ini dalam kondisi stirring di  dalam ice bath untuk  menjaga  temperatur  di  bawah  25 o C selama  4  jam.Selama  proses  stirring  ini  ditambahkan  4  g NaNO 3 dan  8  g  KMnO 4 secara  bertahap.  Prosesnya selanjutnya  adalah  proses  homogenisasi  dengan stirring pada temperatur  35 o C  selama  24  jam.Selama  proses  ini ditambahkan  200 ml aquades  apabila larutan telah mengental. Lalu setelah 24 jam, stirring dimatikan dan ditambahkan 15 ml H 2 O 2 30%.Endapan grafit oksida dipisahkan dari pengotornya dengan centrifuge dan HCl ditambahkan ke grafit oksida untuk menghilangkan  pengotor  logam  yang  terlarut.  Lalu  dilakukan pencucian  berkala  pada  grafit  oksida  untuk  menghilangkan ion-ion  terlarut,  seperti  SO4 2- .Selain  itu,  proses  pencucian bertujuan  untuk  menetralkan  pH.Setelah  tidak  didapatkan endapan putih sulfat dan didapatkan pH netral, grafit oksida di drying menggunakan muffle furnace dengan temperatur 110 o C dengan waktu tahan 12 jam.
Proses  selanjutnya  adalah  proses  reduksi  grafit  oksida menjadi graphene.Proses ini diawali dengan melarutkan 40 mg grafit  oksida  ke  dalam  40  ml  aquades  dan  di stirring hingga larutan  menjadi  homogen.Setelah  larutan  menjadi  homogen, larutan  diultrasonikasi  90  menit.Akibat  gelombang  ultrasonik, maka  grafit  oksida  akan  terkelupas  menjadi graphene oksida (GO).Lalu ditambahkan 10 ml HCl 37% ke dalam larutan GO untuk membentuk kondisi asam dan 1,6 g serbuk Zn ke dalam larutan  GO.Setelah  Zn  bereaksi  dengan  GO  sehingga menghasilkan  gelembung-gelembung  gas,  HCl  kembali ditambahkan  untuk  menghilangkan  ZnO  yang  merupakan pengotor.Dari  proses  sintesis  ini  dihasilkan graphene .Setelah itu,  larutan graphene dicuci  berulang  kali  dengan  aquades untuk  menetralkan  pH-nya.Setelah  pH  menjadi  netral,  larutan graphene di- hydrothermal menggunakan muffle  furnace dengan  temperatur  160 o C  selama    12  jam  untuk  mereduksi gugus  oksida  GO  dan  membentuk  serbuk graphene yang berukuran nano.
B. Preparasi Lapisan Semikonduktor Komposit Laminat Graphene-TiO 2
Lapisan komposit laminat Graphene/TiO 2 dibuat mengguanakan metode spincoating .Lapisan komposit divariasikan  susunannya  yaitu  TiO 2 murni,  TiO 2 /Graphene (T/G),  TiO 2 /Graphene/TiO 2 (T/G/T),  Graphene/TiO 2 (G/T) dan  Graphene/TiO 2 /Graphene  (G/T/G).Pada  proses  ini  pasta TiO 2 dan  pasta graphene di- spincoating pada  kaca  FTO (Flourin doped Tin Oxide) dengan kecepatan 500 rpm selama 30    detik  dan  2000  rpm  selama  90  detik.Selama  pelapisan Setiap  setelah  melapiskan  satu  lapisan  graphene/TiO 2 , dilakukan drying dengan  temperatur  110 o C  selama  60 menit.Setelah  didapatkan  semua  variasi  komposit  laminat, dilakukan  kalsinasi  pada  temperatur  450 o C  selama  60  menit,
untuk  menguapkan  pelarut  dan  menghilangkan  gugus volatile yang masih tersisa.
Setelah  kalsinasi,  lapisan  semikonduktor  disensitisasi dengan cara perendaman ke dalam ekstrak dye selama 24 jam, agar  larutan  dye  terserap  secara  optimal  ke  dalam  lapisan semikonduktor.

## C. Preparasi Larutan Dye
Larutan dye dibuat  dengan  mengekstraks  bunga  geranium ( Geranium  sylvaticum) dengan  perbandingan  antara  bahan dye dan pelarut  13:50 .Bahan dye sebanyak 13 gr dan pelarut sebanyak 50 ml yang meliputi 21 ml ethanol, 4 ml asam asetat (CH 3 COOH), dan 25 ml aquades.
Sebelum  dilakukan  ekstraksi,  terlebih  dahulu  geranium ( Geranium  sylvaticum )  dihaluskan  dan  ditambahkan  21  ml ethanol, 4 ml asam asetat (CH 3 COOH), dan 25 ml aquades lalu diaduk  sampai  rata.  Kemudian dye diamkan  selama  24  jam untuk  mendapatkan  hasil  ekstraksi  yang  maksimal.  Setelah didiamkan  selama  24  jam,  lalu  disaring  dengan menggunakan kassa steril untuk mendapatkan larutan dye -nya.

## D. Preparasi Larutan Elektrolit
Pembuatan  larutan  elektrolit  dilakukan  dengan  cara melarutkan  campuran  antara  0.8  gr  KI  0.5  M  ( Pottassium Iodide )  ke  dalam  10  ml  Polietilena  glikol  400 . Selanjutnya, ditambahkan 0.127 gr I 2 ( Iodine ) ke dalam larutan dan diaduk sampai ketiga bahan tersebut terlarut dengan sempurna.
E. Preparasi Elektroda Balik
Counter katalis elektroda yang digunakan adalah Pd/Au.Metode yang digunakan untuk coating Pd/Au pada kaca FTO adalah metode sputtering selama 90 menit.
F. Perakitan Dye Sensitized Solar Cells (DSSC)
Perakitan DSSC dapat  diawali  penumukan  elektroda  kerja berupa  kaca  FTO dengan  lapisan  semikonduktor  yang  telah disensitisasi  dan  elektroda  balik  berupa  kaca  FTO  dengan katalis Pd/Au dengan permukaan yang saling berhadapan.Kemudian,  kaca  FTO disusun  membentuk  sebuah struktur sandwich. Dalam  truktur sandwich yang  dibuat  harus dipastikan  tidak  ada  air  dan  udara  yang  terperangkap  dalam prototipe  Dye  Sensitized  Solar  Cell. Setelah  itu,  diberikan offset pada bagian ujung dari masing-masing elektroda sebesar 0.5  cm  untuk  kontak  elektrik.Kedua bagian pinggiran sel Dye Sensitized  Solar  Cell yang  tidak  diberi offset dijepit  dengan penjepit kertas agar prototipe melekat sempurna.
Setelah  melekat  sempurna,  DSSC  kemudian  ditetesi  2  –  3 tetes  larutan  elektrolit  triiodide  dari  kedua  ujung offset prototipe  . Gaya  kapilaritas  akan  menyerap  larutan  elektrolit ke  dalam  lapisan  semikonduktor.Sehingga  didapatkan Dye Sensitized Solar Cells (DSSC).

## G. Karakterisasi dan Uji Kelistrikan
Absorbansi  larutan  dye  diukur  menggunakan  Ultraviolet- Visible  Spektrofotometer  (UV-Vis,Genesys  10S) dengan Lampu Xenon sebagai sumber cahaya yang dapat memancarkan  gelombang  cahaya  mulai  190  nm  sampai  1100
Gambar.  1.    Grafik  spektrum  absorbansi  larutan  dye  ekstrak Geranium
nm.Komposisi  kimia  dan  struktur  kristal  diidentifikasi menggunakan  X-Ray  Diffraction  (XRD,  PANalytical)  dengan radiasi Cu Kα.Morfologi  dan  mikrostruktur  diamati menggunakan  Scanning  Electron  Microscope  (SEM,  Inspect S50)    dan  unjuk  kerja  kelistrikan  diukur  menggunakan instrumen I-V (I-V Keithley 2602A Sourcemeter)
menggunakan Lampu Xenon dengan intensitas 1000 Wm - 2.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Pengujian Absorbansi
Dari  grafik  spektrum  absorbansi dye ekstrak  bunga geranium  ( Geranium  sylvaticum )  pada  gambar  1  terlihat bahwa  spektrum  absorbansi  memiliki  2  puncak  pada  rentang cahaya tampak yaitu puncak pertama pada panjang gelombang 380  dengan  absorbansi  4.545  pita  warna  ungu.  Kemudian spektrum kedua terdapat pada rentang yang cukup lebar (490 - 580 nm) yaitu mulai pita warna biru sampai pita warna kuning dengan  intensitas  maksimal  sebesar  3.638  pada  pita  warna hijau.
Dari  hasil  pengujian  dapat  diketahui  bahwa  semakin  tinggi nilai  absorbansi  suatu  larutan,  maka  kemampuan  menyerap foton  cahaya  akan  semakin  tinggi.Selain  itu  juga  dapat diketahui  bahwa  berdasarkan  panjang  gelombangnya,  larutan dye  dari  ekstrak  Bunga  Geranium  ( Geranium  sylvaticum ) dapat  menangkap  cahaya  dalam  rentang  spektrum  yang  lebih lebar.
Tabel 1. Nilai absorbansi Bunga Geranium Panjang Gelombang(nm) Absorbansi Spektrum Warna 380 4,545 Ungu 540 3.638 Hijau Nilai  absorbansi dye ekstrak  Bunga  Geranium  ( Geranium sylvaticum ) ini menunjukkan kemampuan dye dalam menyerap cahaya.Semakin  tinggi  nilai  absorbansi  maka  semakin  mudah larutan dye dalam menyerap radiasi energi yang berupa foton - foton  cahaya  matahari.Sehingga  semakin  banyak  pula  foton yang  bisa  dieksitasi  untuk  dikonversikan  oleh  sel  surya menjadi energi listrik.

## B. Hasil Pengujian X-Ray Diffraction (XRD)
Perbandingan  pola  hasil  XRD  dari  grafit,  grafit  oksida  dan graphene ditunjukkan  pada  gambar  2.Dari  gambar  tersebut terlihat  grafit  terdapat  puncak (002) yang  sangat  tajam  pada posisi 2θ 26.4866° dan puncak (101)  yang lemah pada posisi 2θ  54.6146°  sesuai  dengan  (ICDD  03-065-6212).Pada  grafit oksida puncak 2θ 26.4866° tidak terlihat tetapi muncul puncak (001)  pada  posisi  2θ  12.0433°.Hal  tersebut  menunjukkan bahwa  grafit  sudah  teroksidasi  sempurna  menjadi  grafit oksida.Kemudian  dilakukan  reduksi  grafit  oksida  menjadi graphene menggunakan Zn, sehingga didapatkan puncak baru (002)  pada  posisi  2θ  26.9985°  yang  lebar  (broad)  dengan intensitas  yang  rendah.Posisi  2θ  tersebut  sesuai  dengan  peak graphene yang  lebar  (broad  band)  dengan  batas  antara  14° sampai  36°.  Hal  ini  menunjukkan  kristalinitas  yang  rendah dibandingkan dengan grafit dan grafit oksida [5]-[7].
Untuk  membandingkan  jarak  antar  layer  dari  grafit,  grafit oksida  dan graphene dapat  dilakukan  dengan  perhitungan menggunakan  menggunakan  Persamaan  Bragg  [8],  sebagai berikut,
Tabel 2. Nilai jarak antar layer Grafit, Grafit Oksida dan Graphene Sampel 2θ FWHM d-spacing (Å) Grafit 26.4866 0.1004 3.361 Grafit Oksida 12.0433 0.2007 7.340 Graphene 26.7590 0.2007 3.327
Dari  tabel  2,  dapat  dilihat  bahwa  terjadi  peningkatan  jarak antar  layer  dari  grafit  ke  grafit  oksida  dan  penurunan  jarak antar layer dari grafit oksida ke graphene.Penurunan ini terjadi akibat terbentuknya gugus fungsional oksigen dan peningkatan kadar air di antara lapisan grafit oksida akibat proses oksidasi. Kemudian, pada graphene , nilai jarak antar layer menurun lagi mendekati  nilai  grafit,  yang  mengindikasikan  adanya  proses reduksi  yang  telah  menghilangkan  gugus  fungsional  oksigen dan  air,  sehingga  diperoleh  struktur  graphene  yang  hanya berisi atom karbon, sebagaimana halnya grafit [9].
Pola  XRD  yang  dihasilkan  titanium  dioksida  menunjukkan bidang    bidang  kristal  yang  tercantum  pada  gambar  3  yang
Gambar 2. Pola XRD dari grafit, grafit oksida dan graphene
disesuaikan dengan standar ICDD 01-070-7348. Dapat terlihat bahwa  terdapat  kesesuaian  antara  pola  XRD  pada  gambar    di atas dengan standar, yaitu tampak mempunyai puncak tertinggi pada 2θ sekitar 25 0 .
Setelah  itu  dilakukan  pengujian  XRD  pada  variasi  susunan komposit  laminat  pada  semikonduktor  DSSC..Berikut  hasil pengujian XRDnya,
Dari  gambar  di  atas  dapat  dilihat  bahwa  TiO 2 murni
membentuk fase anatase murni dengan kristalinitas yang tinggi pada puncak 2θ 26.48 0 , sedangkan pada komposit laminat fase anatase murni yang terbentuk cenderung menurun karena telah dikompositkan  dengan Graphene . Selain itu terlihat pula pola XRD  yang  terbentuk  untuk  lapisan  TiO 2 dan  komposit  TiO 2 - graphene memiliki  perbedaan  ketajaman  intensitas  ketika diberikan  variasi  susunan  lapisan  komposit  laminat  TiO 2 - graphene .Dapat  diketahui  bahwa  nilai  intensitas  dari  TiO 2 murni  lebih  tinggi  daripada  semua  variasi  komposit  laminat TiO 2 - Graphene . Pada  gambar  4 terdapat  perbedaan  pada  potongan  pola XRD  pada  2θ  antara  25.5°  sampai  30°  dari  variasi  susunan komposit  laminat  semikonduktor  DSSC  adalah  puncak TiO 2 yang  terbentuk  tanpa  adanya  puncak graphene yang  muncul pada  lapisan  komposit  semikonduktor  T/G/T  dan  G/T  yang menunjukkan  bahwa  TiO 2 sudah    melapisi  sempurna  lapisan graphene di  bawahnya,  sedangkan  pada  lapisan  komposit semikonduktor  T/G  dan  G/T/G  muncul  puncak graphene dan TiO 2 , hal tersebut menunjukkan bahwa lapisan graphene telah terbentuk  namun  tidak  melapisi  sempurna  dan  cenderung berpori, sehingga masih terlihat puncak TiO 2 yang berada satu lapis di bawah lapisan graphene .
Gambar.  4.  Potongan  pola  XRD  dari  variasi  susunan  komposit laminat semikonduktor DSSC pada 2θ antara  25.5° sampai 30°

## C. Hasil Pengujian Scanning Electron Microscope (SEM)
Pada  gambar  5  ditunjukkan  morfologi  dari  grafit,  grafit oksida  dan graphene .Terlihat  pada  gambar  5a  grafit memiliki morfologi  yang  berbentuk  serpihan  ( flakes )  dan  lebih padat.Untuk grafit oksida ditunjukkan pada gambar 5b , terlihat morfologinya  berbentuk  lembaran  yang  lebih  tipis  dan transparan.Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa  grafit  sudah mengalami oksidasi sempurna menjadi grafit oksida.Sedangkan  pada  gambar  5c menunjukkan  morfologi dari Graphene yang  lebih  tipis  dan  transparan  dari  Grafit Oksida.
Gambar  5  Struktur  morfologi  dari  a.Grafit,  b.Grafit  oksida,  dan c. Graphene dengan perbesaran 5000x
Setelah itu dilakukan pengujian SEM semikonduktor DSSC yang  berupa  komposit  laminat  TiO 2 dan Graphene pada bidang permukaan dan penampang melintang.Hasilnya sebagai berikut,
Gambar.  3  Perbandingan  pola  XRD  dari  variasi  susunan  komposit laminat semikonduktor DSSC
a. b . c.
Gambar 6. Struktur morfologi permukaan a. TiO 2 murni b .TGT c .GT d. GTG e. TG dengan perbesaran 20000x
Pada  perbesaran  20000x  seperti  pada  gambar  6,  terlihat persebaran  lapisan  TiO 2 pada  TiO2  murni,  komposit  GT  dan TGT  sudah  merata  dan  menutup  sempurna  lapisan dibawahnya.Hal  tersebut  sesuai  dengan  hasil  XRD  pada Gambar  4  a,  b  dan  c  dimana  tidak  tampak  puncak graphene dan hanya terlihat puncak TiO 2 .Sedangkan pada komposit TG dan  GTG  terlihat  lapisan graphene tidak  merata  dan  tidak menutup  sempurna  lapisan  TiO 2 di  bawahnya,  sehingga cenderung  membentuk  pori  pori  TiO 2 ,  hal  ini  dikarenakan topografi  permukaan  yang  kurang  rata  ketika  dilakukan spincoating dan  jumlah graphene yang  terdeposisi  sangat terbatas.
Pada  gambar  7  dibawah  ini  ditunjukkan  komposit  laminat yang  terbentuk  dengan  gambar  potongan  SEM  secara melintang,
Gambar  7.  Struktur  morfologi  penampang  melintang a. TiO 2 murni b .TGT c .GT d. GTG e. TG dengan perbesaran 2500x

## D. Pengujian Kelistrikan
Pada  gambar  8 ditunjukkan  kurva  J-V  pada  masing  – masing  variasi  lapisan  komposit  laminat.Terlihat  bahwa  Jsc pada  lapisan  komposit  laminat  GTG  dan  GT  lebih  rendah daripada TiO 2 dan Jsc pada lapisan komposit laminat TG dan TGT  lebih  tinggi  daripada  TiO 2 .Sedangkan  Voc  pada komposit  laminat  berturut  –  turut  menunjukkan  peningkatan mulai dari TiO2 murni, TGT, GT, TG dan GTG.Sehingga nilai efisiensi  dari  komposit  laminat  Graphene  –  TiO 2 masih  lebih baik  dibandingkan  TiO 2 murni,  hal  tersebut  ditunjukkan  pada tabel 3.
Gambar 8. Kurva J-V dari variasi susunan lapisan komposit laminat
Pada  gambar  10 terlihat  kerapatan  daya  dari  komposit laminat Graphene -TiO 2 meningkat  mulai  dari  GTG,  GT,TG dan  TGT.Peningkatan  nilai  kerapatan  daya  yang  dihasilkan sebanding  dengan  peningkatan  yang  terjadi  pada  nilai efisiensi.Nilai  kerapatan  daya  maksimum  pada  TiO2  murni,
a. b e . d. c. d. c. b. a. e.
GTG, GT, TG dan TGT berturut  – turut sebesar 0.066 Wm -2 , 0.084 Wm -2 , 0,102 Wm -2 , 0.128 Wm -2 dan 0.259 Wm -2 .
Pada tabel di bawah ini terlihat bahwa nilai FF dan efisiensi komposit  laminat Graphene -TiO 2 lebih  baik  daripada  TiO 2 murni.Terjadi    peningkatan  nilai  FF  dari  TG,  TGT,  GT  dan GTG  berturut  –  turut  sebesar  3.8%,  61.5%,  76.9%  dan 173%.Sedangkan kenaikan nilai efisiensi mulai dari GTG, GT, TG  dan  TGT  berturut  –  turut  sebesar  55.5%,  87.3%,  111.1% dan 282.5%.
Tabel 3. Perbandingan unjuk kerja kelistrikan
Variasi Voc(Volt) Jsc(Am -2 ) P m x (Wm -2 ) FF  (%) TiO 2 murni   0.370 0.699 0.066 0.26 0.0063 GTG 0.505 0.333 0.084 0.46 0.0098 GT 0.415 0.577 0.102 0.71 0.0118 TG 0.445 1.215 0.128 0.27 0.0133 TGT 0.400 1.204 0.259 0.42 0.0241
.Hal  ini  disebabkan  ketika  lapisan  TiO 2 (TG  dan  TGT) berada  di  atas  maka  fungsinya  sebagai  pengonversi  cahaya matahari  menjadi  energi  listrik  lebih  optimal,hal  ini ditunjukkan  pada  hasil  SEM  gambar  7a,  7b  dan  7c  dimana lapisan  TiO 2 membentuk  struktur  pori  dengan  ukuran  nano yang  persebaran  partikelnya  merata.  Struktur  pori  yang terbentuk ini meningkatkan luas permukaan.Sehingga meningkatkan  kemampuan  fotokatalitik  DSSC,  karena  reaksi fotokatalitik  ini  termasuk  reaksi  kimia yang berlangsung pada permukaan  fotokatalis [10]. .Hal tersebut dapat menyebabkan nilai  efisiensi  menjadi  lebih  tinggi  ketika  lapisan  TiO 2 berada pada lapisan pertama dan graphene berada pada lapisan kedua. Sedangkan  ketika  lapisan graphene berada  di  atas  lapisan TiO 2 (GTG  dan  GT) maka  kedua  fungsi  tersebut  menjadi kurang  optimal  dan  lapisan graphene yang  berada  di  atas lapisan  TiO 2 akan  melapisi  sebagaian  besar  permukaan  dan pori  pori  nanopartikel  TiO 2 .Hal  tersebut  menyebabkan berkurangnya  dye  yang  ter- absorb .Walaupun  begitu,  nilai efisiensinya  masih lebih  baik  dibandingkan  dengan  TiO 2 murni.Hal  ini  disebabkan  karena  material graphene yang memiliki  transparansi  tinggi,  sehingga  cahaya  matahari  dapat diteruskan  dengan  baik [11]. Selain  itu graphene dan  TiO 2 berfungsi  sebagai  kolektor  dan  pembawa  elektron . Sehingga elektron  yang  tereksitasi  semakin  banyak  dan  efisiensi  akan meningkat.

## IV. KESIMPULAN
Dye-sensitized  Solar  Cell (DSSC)  telah  berhasil difabrikasi dengan  menggunakan  material  semikonduktor  TiO 2 yang dikompositkan  dengan graphene secara  laminat  dan dye dari ekstrak  bunga  geranium.Susunan  komposit  laminat  TGT merupakan  susunan  yang  paling  optimal  untuk  menghasilkan performa  DSSC  yang  maksimal.Unjuk  kerja  kelistrikan  pada TGT memiliki nilai efisiensi sebesar  0,0241%, daya maksimal (P max )  0.259Wm -2 ;  J SC =  1.204  Am -2 ;  V OC =  0.4 Volt ;dan fill  factor sebesar  0,42.Hal  ini disebabkan ketika TiO 2 berada di lapisan atas maka fungsi sebagai kolektor muatan dan ketika
graphene berada  pada  lapisan  kedua  maka  fungsinya  sebagai kolektor serta pembawa muatan menjadi lebih optimal.Hal ini dapat meningkatkan nilai efisiensi DSSC.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  W.T.N  mengucapkan  terima  kasih  atas  dukungan finansial  dan  fasilitas  dari  Kementrian  Pendidikan  dan Kebudayaan  Republik  Indonesia  melalui  Dana  Hibah Penelitian  Unggulan  2014  (BOPTN)  dan  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) – Surabaya, Indonesia.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Doney, S. C. and Schimel, D.S., ―Carbon and Climate System Coupling on  Timescales  from  The  Precambrian  to  the  Anthropocene‖, Annual. Review of Environment and Resources ., Vol. 32 (2007)31-66.
[2] Wonboong, Choi and Jo-won Lee, Graphene and
Application .FloridaTaylor & Francis Group (2012).
[3] Ansón-Casaos,  A.,  Tacchini,  I.,  Unzue,  A.,  and  Martínez,  M.T., ―Combined  Modiﬁcation  of  a  TiO 2 Photocatalyst  with  Two  Different Carbon Forms‖, Applied Surface Science . Vol. 270 (2013) 675–684.
[4] Brouillard,  R.‖The In  Vivo Expression  of  Anthocyanin  Colour  in Plants‖, Phytochemistry. Vol. 22 (1983) 1311–1323.
[5] Murat, Alanyalioglu, Juan Jose Segura, Judith Oro-Sole, Nieves Casan- Pastor.‖The  synthesis  of  graphene  sheets  with  controlled  thickness  and order using surfactant-assisted electrochemical process‖, Carbon Vol.50 (2012)142-152.
[6] Panbo,  LiuYing  Huang  dan  lei  Wang.‖A  facile  synthesis  of  reduced graphene  oxide  with  Zn  powder  under  acid  condition‖, Material Letter .91(2013).125-128.
[7] Chia, Feng Chang, Quang Duc Truong dan Jiann-Ruei Chen‖.Graphene as  excellent  support  for  rapid  and  efficient  near  ifrared-assisted  tryptic proteolysis‖, Coloid and Surcface B:Biointerface. 104(2013) 221-228.
[8] Mitchel, Brian.S.‖ An Introduction to materials engineering and science for  chemical  and  materials  enginee” .New  Jersey:John  Wiley  & Son,Inc.(2004).
[9] Wang,  Guoxiu,  Juan  Yang,Jinsoo  Park,Xinglong  Gou,Bei  Wang,Hao Liu,  dan  Jane  Yao.‖Facile  Synthesis  and  Characterization  of  Graphene Nanosheets‖, Journal  of  Physical  Chemistry  C .Vol.112  (2008):  8192- 8195.
[10] Susanti,  Diah,  Maula  Nafi’,  Haryati  Purwaningsih,  Rindang  Fajarin, George  Endri  Kusuma.‖The  Preparation  of  Dye  Sensitized  Solar  Cell (DSSC)  from  TiO 2 and  Tamarillo  Extract‖, .Procidia  Chemistry .  Vol.9 (2013):3-10.
[11] Hongyi  Q., Yang  X.,  Jangah  K.,  Taehyun H.,  dan Taesung  K.,‖ The Effect  of  Structure  on  The  Photoactivity  of  a  Graphene/TiO2 Composit, Materials Science and Engineering B . Vol 184 (2014) 72–79.