Abstrak—Telah  dihasilkan  prototipe  Dye  Sensitized  Solar  Cell (DSSC) berbasis TiO 2 nanopartikel  dengan elektrolit gel dan dye sensitizer berupa  ekstrak  buah  murbei  (morus) pada  substrat kaca ITO. TiO 2 orde nano berfase anatase dengan besar ukuran kristal  10,9 nm telah  berhasil  disintesis  melalui  metode koprepsipitasi. Dalam penelitian ini sel difabrikasi menggunakan kaca  konduktif  ITO (Indium  Tin  Oxide) dan  berhasil dikarakterisasi pengaruh elektrolit gel terhadap sel. Karakterisasi  DSSC menunjukkan  performansi  DSSC  yang dihasilkan, didapat dengan nilai efisiensi sebesar 0,0724% dan fill factor sebesar 0,921 ketika I SC 597 μA, V OC 77 mV, I MPP 580 μA, dan  V MPP 73  mV.  Penggunaan elektrolit  gel  pada  DSSC  mampu memberikan  ketahanan  pemakaian  yang  lama,  kestabilan tegangan, serta kestabilan arus yang sangat tinggi.
Kata  Kunci—dye ekstrak  buah  murbei  (morus),  elektrolit  gel, TiO 2 orde nano.

## I. PENDAHULUAN
RISIS  energi  yang  terjadi  di  dunia  kini  menjadi permasalahan  yang  coba  diatasi  oleh  setiap  negara. Berdasarkan  laporan  Lux  Research,  Inc,  yang  dirilis  pada Oktober  2012  mengungkapkan  bahwa  cadangan  energi  fosil diperkirakan  akan  habis  dalam  kurun  waktu  54  tahun mendatang.  Oleh  karena  itu, pengembangan  penelitian  energi alternatif  kian  marak  dilakukan  guna  memenuhi  kebutuhan energi di masa yang akan datang.
Pada  tahun  1991,  peneliti  Michael  Gratzel  melakukan penelitian pembuatan sel surya tersensitasi bahan organik atau dye yang disebut Dye Sensitized  Solar  Cell (DSSC). Berbeda dengan  sel  surya  konvensional,  DSSC  merupakan  sel  surya berbasis  fotoelektrokimia  sehingga  menggunakan  elektrolit sebagai  medium transport muatan.  Selain elektrolit,  DSSC terbagi menjadi beberapa bagian yang terdiri dari nanopartikel TiO 2 ,  molekul dye yang menempel  di  permukaan  TiO 2 ,  dan katalis yang semuanya dideposisi di antara dua kaca konduktif [1].
Prinsip  Kerja dari  DSSC melalui  tahapan-tahapan  sebagai berikut :
Gambar 1. Prinsip Kerja DSSC [1].
Tahapan pertama  dimulai  dengan  absorbsi  foton oleh dye normal  yaitu  S  yang  menyerap  foton  menjadi  S + karena mendapat  tambahan  energi  dari  foton  sebesar hv maka  S + tereksitasi menjadi S * sesuai persamaan reaksi berikut : S + + hv S * ..................(1) Dye  tereksitasi  dan  mengeluarkan  fotoelektron  untuk diinjeksikan menuju  pita  konduksi  TiO 2 . . TiO 2 ini  dianggap sebagai semikonduktor tipe-n karena mendapat donor elektron dari dye sehingga TiO 2 mendapat tambahan elektron.
Memasuki  tahapan  kedua,  fotoelektron  yang  terinjeksi bergerak  sepanjang  nanopartikel  TiO 2 menuju  sisi  konduktif kaca atau anoda. Dengan lapisan TiO 2 yang tipis, fotoelektron yang  tereksitasi  tidak  memerlukan  perjalanan  yang  panjang untuk  mencapai  anoda.  Setelah  mencapai  anoda  atau  sisi konduktif  kaca,  fotoelektron  melewati  kaca  konduktif  dan bermigrasi  melalui  rangkaian  luar  menuju  elektroda pembanding  atau  katoda.  Molekul  dye  yang  tereksitasi  dan mengeluarkan  fotoelektron  yaitu  S * tadi  menjadi  teroksidasi dan berubah lagi menjadi S + menurut persamaan reaksi : S * S + +  e - ......................(2) Memasuki  tahapan  ketiga,  sejumlah  fotoelektron  yang bermigrasi  melalui  rangkaian  luar  menuju  katoda  tadi, kelebihan energinya dikonversikan ke energi listrik oleh device dalam  rangkaian  yang  dikasih  pembebanan.  Jumlah  elektron per  detik  yang  mengalir  melalui  beban  merupakan  arus sedangkan  energi  yang  tersedia  per  elektron  merupakan tegangan atau potensial listrik.

## Pengaruh Penggunaan Gel-Electrolyte pada Prototipe
Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) berbasis TiO 2 Nanopartikel dengan Ekstrak Murbei ( Morus ) sebagai Dye Sensitizer pada Substrat Kaca ITO
Irmayatul Hikmah dan Gontjang Prajitno Jurusan Fisika, FMIPA,  Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: gontjang@physics.its.ac.id
K
Memasuki  tahapan  keempat,  elektrolit  yang  berasal  dari Triiodide  menangkap  elektron  yang  telah  melewati  elektroda pembanding  atau  katoda  yaitu  kaca  konduktif  yang  dilapisi katalis  karbon  sehingga  terjadi  reduksi  Triiodide  menjadi Iodide. Adanya  katalis  yaitu  lapisan  karbon  pada  elektroda pembanding  mempercepat  reaksi  reduksi  tersebut  karena karbon memiliki luas permukaan yang besar.
Iodide  ini  digunakan  untuk menyuplai  elektron  kepada  dye untuk  menggantikan  elektron  yang  hilang  dari  molekul  dye sehingga  molekul  dye  yang  teroksidasi  tadi  yaitu  S + kembali ke  keadaan  awal  yaitu  S  (dye  normal).  Iodide  yang  telah menyuplai  elektron  kepada  dye  menjadi  teroksidasi  dan berubah lagi menjadi Triiodide sesuai persamaan reaksi :
S  (dye  normal)  ini  siap  untuk  menyerap  foton  kembali sehingga  terbentuk  suatu  siklus  transport  elektron yang berulang-ulang  dan  karena  adanya  elektrolit  pasangan  I 3 - /I - membuat  siklus  yang  berulang-ulang  tersebut  terjadi  dalam kurun  waktu  tertentu  tergantung  ketahanan  elektrolit  yang digunakan.  Dengan  siklus  tersebut  terjadi  konversi  langsung dari energi cahaya menjadi energi listrik [2].
Tegangan  yang  dihasilkan  berasal  dari  perbedaan  tingkat level  energi  fermi dari  bahan  semikonduktor  TiO 2 dengan potensial elektrokimia pasangan elektrolit I 3 - /I - [1]. Sedangkan arus yang dihasilkan dari sel surya ini terkait langsung dengan jumlah  foton  yang  terlibat  dalam  proses  konversi  dan bergantung  pada  intensitas  penyinaran  serta  kinerja  dye  yang digunakan [3].
DSSC  ini  menggunakan  ekstraksi tumbuhan yang memiliki kandungan  antosianin  tinggi.  Pada  penelitian  ini  digunakan ekstrak  buah  murbei  ( morus )  yang  memiliki  kandungan antosianin sebanyak 1.993 mg/100 gram buah yang lebih besar dari  pada  ekstrak  kulit  manggis  yang  mana  memiliki kandungan antosianin 59,3 mg/100 gram kulit buah [4][5].
Gambar 2. Buah Murbei [6].
Penelitian  DSSC  terus  berkembang  seiring  dengan perkembangan teknologi dan metode penelitian. Salah satunya adalah  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Fatimatuz  Zahroh (2013)  yang  membuat  fabrikasi  DSSC  dengan  memanfaatkan ekstrak kulit  manggis dan  elektrolit  berfasa  liquid pada penelitiannya.  Namun,  arus  dan  tegangan  yang  dihasilkan masih tidak  stabil  dengan  penurunan  arus  yang  drastis  dalam waktu yang singkat. Hal ini lantaran elektrolit yang digunakan lebih  cepat  mengalami  penguapan atau  memiliki  tingkat evaporasi  yang  tinggi  akibat  viskositas  yang  rendah  sehingga tidak mampu digunakan dalam jangka waktu yang panjang [7]. Elektrolit  berfasa  gel  berbasis  polimer  lebih  tahan  digunakan dalam  jangka  waktu  yang  lama,  hal  ini  telah  dibuktikan melalui  penelitian Biaunik (2013) [8].
Elektrolit  merupakan  komponen  penting  dalam  DSSC sebagai media transfer elektron. Elektrolit berfasa gel menjadi alternatif  baru  untuk  mengatasi  permasalahan  pada  elektrolit berfasa liquid [8].
Untuk  membuat  elektrolit  gel,  perlu  ditambahkan  bahan polimer seperti polyethylene glycol (PEG), polyethylene oxide (PEO), polymethyl acrylate (PMA), polyvinil acetate (PVAc), dan polynisopropylacrylamide (PNIPAAm).  Efisiensi  yang dicapai  dari  beberapa  polimer  tersebut  pada  fabrikasi DSSC secara  berurutan  adalah  28.1%,  7.17%,  5.62%,  dan  3.17% sehingga  yang lebih  efektif  digunakan  adalah polyethylene glycol (PEG) [9].
Melalui  penelitian  ini  akan  dilakukan  pengembangan penelitian  DSSC  dengan  menggunakan  ekstrak  buah  murbei ( morus )  sebagai dye  sensitizer, bahan  semikonduktor  TiO 2 berorde  nano sebagai kolektor elektron, dan elektrolit berfasa gel sebagai media transfer elektron agar dapat dihasilkan nilai dan  kestabilan  arus  yang  lebih  tinggi  dari  penelitian sebelumnya.

## II. METODE

## A. Metode Koprepsipitasi
Langkah awal dalam penelitian ini menyiapkan bahan yang diperlukan  untuk  mensintesis  TiO 2 nano.  Mula-mula  aquades sebanyak 50 ml dimasukkan dalam gelas beker ukuran 250 ml, kemudian ditambahkan HCl 20 ml, dan distirrer dengan skala kecepatan  tiga  (standart) pada  magnetic stirer.  Setelah  lima menit,  diteteskan larutan  TiCl 3 sebanyak  20  ml  sedikit  demi sedikit  dengan  menggunakan  pipet.  Setelah  semua  larutan TiCl 3 masuk,  campuran  tersebut  distirer  selama  30  menit dengan  skala  kecepatan delapan.  Setelah  30  menit,  larutan NH 4 OH  sebanyak  50ml  ditambahkan  ke  dalam  campuran secara  perlahan  dengan  menggunakan  pipet.  Campuran tersebut  kemudian  kembali  distirer  selama  1  jam dengan kecepatan delapan  sampai  larutan  berubah  warna  menjadi putih,  baru  kemudian  diangkat. Campuran  ini  kemudian didiamkan hingga  terbentuk endapan.  Waktu yang diperlukan untuk  mengendapkan  adalah 24  jam.  Setelah  terbentuk endapan,  maka  larutan  dicuci  dengan  cara  mengambil  cairan dalam  gelas  ukur  tersebut  hingga  yang  tersisa  hanya endapannya. Proses pencucian dilakukan dengan menambahkan aquades ke dalam larutan untuk menghilangkan larutan  NH 4 OH  yang  masih  terkandung  dalam  larutan. Pencucian  ini  dilakukan  ketika  endapan  sudah  benar-benar memisah dari cairan bening di atasnya kemudian cairan bening dibuang dan ditambah aquades lagi, begitu seterusnya.
Diperlukan waktu kurang lebih 12 jam sampai 24 jam untuk memperoleh  endapan  yang  sudah  benar-benar  memisah  dari cairan  bening untuk  bisa  dicuci  dan  dicuci  lagi.  Dalam penelitian  ini  pencucian dilakukan  berulang  hingga beberapa kali  dalam  kurun  waktu  1  minggu  sampai  diperoleh larutan dengan pH netral dan tidak berbau NH 4 OH lagi.
Setelah diperoleh larutan dengan pH netral dan tidak berbau NH 4 OH lagi,  dilakukan  penyaringan  dengan  menggunakan kertas  saring  untuk  mendapatkan  endapan  substrat  TiO 2 . Substrat  tersebut  kemudian  di  furnace  dalam  temperature 400 ° C selama tiga jam. Setelah difurnace, endapan TiO 2 akan
menggumpal  dan  berwarna  kuning.  Gumpalan  tersebut dihaluskan  dengan  menggunakan  mortar  untuk  mendapatkan serbuk  yang  halus.  Setelah  halus,  barulah  dilakukan uji  XRD ( X-Ray  Diffractometer ) untuk  mengetahui  fase  dan  ukuran Kristal TiO 2 yang telah terbentuk.
B. Pembuatan Larutan  TiO 2 Larutan TiO 2 dibuat dari 1 gram bubuk TiO 2 yang ditambah 10 ml asam asetat dan di stirer selama 30 menit. Ditambah 10 tetes Triton-X 100  dan distirer selama 30  menit dengan skala kecepatan  tiga,  kemudian  ditambahkan  5  tetes  Triton  X-100 dan distirrer kembali selama 30 menit dengan skala kecepatan delapan. Larutan TiO 2 yang  sudah  terbentuk  dimasukkan  ke dalam botol dan ditutup.

## C. Pembersihan dan Pengukuran Resistansi Kaca Konduktif
Kaca konduktif yang digunakan dalam penelitian ini adalah kaca konduktif jenis Indium Tin Oxide (ITO) ukuran 2,5 x 2,5 cm. Kaca  ini  digunakan  untuk  elektroda  kerja  dan  elektroda pembanding.  Pembersihan  kaca  konduktif  ITO  dilakukan dengan  merendamnya  dalam gelas  ukur  yang  sudah  berisi alkohol  70%.  Gelas  yang  sudah  berisi  alkolhol  dan  kaca ditempatkan  pada  Ultrasonic  Cleaner  dan  disetting  waktunya selama  30 menit. Setelah  itu,  kaca dikeringkan.  Sebelum dipakai,  kaca  dicari  sisi  konduktifnya  dengan  mengukur resistansinya pada  salah  satu  sisinya dengan  menggunakan Multimeter dan didapatkan resistansi kaca tersebut sebesar 14 Ω.
D. Deposisi Larutan TiO 2 dengan Metode Spin Coating
Sisi konduktif Kaca ITO digunakan untuk deposisi larutan TiO 2 . Kaca konduktif diletakkan dalam spin coater. Kemudian diteteskan  beberapa  tetes  larutan  TiO 2 pada  sisi  konduktif tersebut  di  masing-masing  ujung  kaca  serta  di  tengah  kaca sampai semua sisi kaca tertutupi larutan. Setelah itu, dilakukan pemutaran pada  spin coater dengan kecepatan 550  rpm, 1500 rpm, 2000 rpm, dan 1000 rpm selama masing-masing 40 detik.

## E. Ekstraksi Murbei (morus) sebagai Dye sensitizer
Mula-mula buah murbei segar sebanyak 40 gram dicuci dan dipotong kecil-kecil.  Potongan  buah murbei tersebut dihaluskan  dengan menggunakan  mortar  sampai  halus lalu dicampur dengan 50 ml methanol, 8 ml asam asetat dan 42 ml aquades.  Kemudian didiamkan dalam wadah  yang  telah dilapisi dengan aluminium foil  selama  24  jam  kemudian disaring dengan saringan teh. Ekstrak hasil saringan disimpan dalam  botol  dan ditutup.  Botol  yang  sudah  berisi  larutan ekstrak  murbei  ditutup  bagian  luarnya  dengan  menggunakan aluminium foil sebelum digunakan.

## F. Karakaterisasi Absorbansi Larutan Dye
Karakterisasi  larutan  dye  dilakukan  di  Laboratorium  Zat Padat  Fisika  FMIPA  ITS.  Setelah  bahan  diekstrak  dengan metode  tersebut  di  atas,  larutan  dye  diuji  karakterisasi absorbansinya  dengan  menggunakan  Spectrophotometer  UV- Vis  merk  Genesys  10S. Hal  ini  dilakukan  untuk  mengetahui pada  panjang  gelombang  berapakah larutan  dye  menyerap cahaya lampu halogen dengan maksimal. Pengujian dilakukan dengan meletakkan 5 ml larutan dye dan  5  ml larutan blanko yaitu  pelarut  larutan  ekstrak  yang  terdiri  dari  campuran
aquades,  asam  asetat,  dan  methanol  pada  wadah  yang  telah disediakan  di  alat dan  akan  segera  diketahui  grafik absorbansinya.

## G. Deposisi Larutan Dye pada Elektroda Kerja
Elektroda  kerja  yaitu kaca yang telah terlapisi larutan TiO 2 hasil spin coating dipanaskan di atas hot plate dari suhu kamar sampai suhu 350 o C, lalu ditahan pada  suhu 350 o C ini selama 30  menit. Setelah itu suhu diturunkan hingga 70 o C. Saat suhu 70 o C,  elektroda  kerja  direndam  ke  dalam  larutan  dye  selama 24  jam. Larutan  dye  yang  digunakan  untuk  merendam sebanyak  20  ml  yang  terlebih  dahulu  diencerkan  dengan menggunakan  aquades  sebanyak  30  ml.  Setelah  perendaman, elektroda  kerja  dibilas dengan aquades kemudian dikeringkan dengan menggunakan hair drayer sampai benar-benar kering.

## H. Pemberian Bantalan pada Elektroda Kerja
Setelah  elektroda  kerja  direndam,  Lapisan  TiO 2 yang semula  putih  berubah  warna  menjadi  ungu  kehitam-hitaman kemudian  lapisan TiO 2 yang  menutupi  seluruh  sisi  konduktif kaca berukuran  2,5cm  x  2,5cm  tersebut  diperkecil  ukurannya menjadi  2cm  x  2cm  dengan  cara  menghapus  lapisan  TiO 2 tersebut  menggunakan  cuttonbud  pada  tepi  atas  dan  samping kiri-kanan.  Kemudian  di  tepi  kiri  dan  kanan  yang  telah terhapus  dilapisi  selotip  agar  nantinya  ketika  dioleskan gel- electrolyte,  gel-electrolyte tersebut  akan  tertahan  dan  tidak mudah tumpah atau meluber ke luar.

## I. Pembuatan Elektroda Karbon (Elektroda Pembanding)
Sebagai elektroda pembanding, digunakan elektroda yang dibuat  dari  pelapisan  sisi  konduktif kaca ITO dengan  lapisan karbon.  Dicari  terlebih  dahulu  sisi  konduktif  kaca  ITO  lalu bagian sisi tersebut digores-gores searah dengan menggunakan pensil 8B secara merata. Setelah itu, kaca tersebut dipanaskan di atas nyala api lilin untuk mendapatkan lapisan karbon. Lama pemanasan  berlangsung  hingga  lapisan  kaca  berwarna  hitam dan  ketebalannya  dapat  dilihat  secara  merata. Setelah terbentuk  lapisan  karbon,  kaca  dipanaskan  di  atas  hot  plate dari  suhu  kamar  sampai suhu 350 o C,  lalu  ditahan  pada suhu 350 o C ini selama 30 menit. Setelah itu, suhu diturunkan hingga 70 o C baru  kemudian  diangkat.  Pemanasan  ini  dilakukan  agar lapisan  karbon  menempel  sempurna  pada  kaca  dan  agar lapisan tersebut tidak mudah hilang.

## J. Preparasi Elektrolit gel
Larutan  elektrolit  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah pasangan redoks Iodide dan Triiodide (I - /I 3 - ). Senyawa dalam  pembuatan  larutan  elektrolit  ini  adalah  Kalium  Iodida (KI)  dan  Iodine cair  10%  solution.  Larutan  elektrolit  liquid atau cair terlebih dahulu dibuat dengan mencampurkan 3 gram Kalium  Iodide  dan 3  ml  Iodine  10%  solution kemudian distirrer  pada  skala  kecepatan  6  selama  30  menit. Kemudian hasilnya disimpan pada botol dan ditutup rapat. Bahan polimer yang  digunakan  untuk  membuat  elektrolit  gel  adalah  PEG 1000.  Langkah  awal  pembuatan  elektrolit  gel  adalah melarutkan  bahan  polimer  yaitu  PEG  1000 dalam  pelarut Chloroform. Pada proses pelarutan ini 2,5 gram PEG 1000 dan 5ml Chloroform  distirrer  selama  30  menit dengan  skala kecepatan  6.  Kemudian elektrolit  cair  yang  sudah  dibuat  tadi
ditambahkan  ke  dalam  larutan  polimer  lalu  distirrer  kembali dengan  skala  kecepatan  6  selama  60  menit  pada  suhu  85°C. Elektrolit gel yang sudah terbentuk disimpan dalam wadah dan ditutup rapat.
Gambar 3. Elektrolit gel yang terbentuk.

## K. Pembuatan Sel Sandwich DSSC
Setelah  kedua  elektroda  siap,  maka  pembuatan  sandwich DSSC baru  dilakukan. Elektroda  kerja  terlebih dahulu diolesi gel-electrolyte untuk  kemudian  ditempel  dengan  elektroda pembanding  secara  tidak  sejajar melainkan  berlawanan sehingga  menyisakan  dua  sisi  sekitar  0,5  cm  untuk pengambilan  data  saat  pengujian.  Kemudian  kedua  elektroda yang  sudah  menempel  tersebut  dijepit  dengan  klip  binder  di tepi kanan-kiri.
Gambar 4. Sandwich DSSC yang telah jadi dan siap untuk diuji.

## L. Pengujian DSSC
Pengujian DSSC  dilakukan  dengan  menyambungkan  sel Sandwich yang  telah  dibuat  dengan  rangkaian  pengujian. Rangkaian  dibuat  sedemikian  rupa  hingga  diproyeksikan  sel dapat  menghasilkan  arus  dan  tegangan secara  maksimum  dan minimum.  Rangkaian  dibuat  dengan  menggunakan  tiga buah potensiometer  atau  Resistor  variabel masing-masing  100kΩ yang  dipasang secara seri. Pengujian DSSC dilakukan dengan menggunakan  sumber  cahaya  lampu  halogen  dengan  jarak sumber cahaya 2cm tepat diatas sel Sandwich dimana kekuatan penyinarannya sebesar 74.000 Lux yang diukur tepat dibawah 2cm dari  lampu  halogen tersebut.  Ada  3 macam  pengujian yang  dilakukan, yang  pertama  pengujian  tegangan  DSSC terhadap waktu ketika tidak diberi rangkaian untuk mengetahui kestabilan  tegangan  DSSC,  yang  kedua  pengujian  arus terhadap  waktu  ketika  dihubungkan  dengan  rangkaian  untuk mengetahui kestabilan arus DSSC, dan yang ketiga pengujian arus dan tegangan ketika dihubungkan dengan rangkaian  dan diberi variasi  pembebanan  mulai  dari  hambatan terkecil
sampai  terbesar  untuk  mengetahui  karakteristik DSSC sehingga dapat ditentukan luasan kerja dan efisiensinya.
Gambar  5. Skema  pengujian  arus  dan  tegangan  pada  DSSC  dengan menggunakan rangkaian .

## III. HASIL DAN P EMBAHASAN

## a. Hasil Uji Absorbansi Dye Murbei
Pengujian  ini  dilakukan  pada  rentang  panjang  gelombang 190  nm  hingga  1000 nm.  Hasil  uji  absorbansi  dye  ekstrak murbei  menggunakan  Spectrophotometer  UV-Vis  sebagai berikut :
Gambar 6. Hasil uji absorbansi dye ekstrak murbei.
Dari  kurva  hasil  uji  absorbansi  tersebut  dapat  dilihat  bahwa absorbansi  dye  maksimum  terletak  pada  rentang  panjang gelombang antara 274nm hingga 346nm dan lagi antara 488nm hingga 534nm.  Hal  tersebut  mengindikasikan  bahwa  larutan dye menyerap cahaya dengan maksimal pada rentang panjang gelombang  mulai  dari  274nm  hingga 346nm dan  488nm hingga 534nm.
Penelitian  ini menggunakan lampu halogen sebagai sumber cahaya  karena  intensitas  pencahayaannya  konstan  serta memiliki  rentang  panjang  gelombang berkisar  mulai  dari 360nm  hingga  500nm yang  masih  berada  dalam  rentang panjang gelombang cahaya tampak.
b. Hasil Uji XRD (X-Ray Diffractometer) TiO 2 Orde Nano Dari  hasil  uji  XRD didapatkan  data  yang  diolah dengan menggunakan  software  MAUD ( Material  Analysis  Using Diffraction )  untuk  bisa  diketahui  ukuran  partikelnya.  Dari software  MAUD tersebut  didapat  kurva  yang  dari  kurva tersebut dapat diketahui apakah TiO 2 hasil sintesis telah sesuai dengan referensi yang ada, dengan kesesuaian grafik berwarna
biru sebagai hasil uji, dan kurva berwarna hitam sebagai hasil perhitungan.  Kesesuaian  ini  menunjukkan  bahwa  sintesis material  yang  dilakukan  telah  sesuai  dengan  karakteristik material yang menjadi referensi dalam software pengolah data. Dalam software MAUD ini dapat dihitung pula kesesuaiannya.
Gambar  7. Kecocokan  pola  terukur  pada  hasil  pengujian  XRD dengan pola terhitung sampel TiO 2 .
Berdasarkan  hasil  penghalusan  dengan  software  MAUD, nilai  tingkat  kesesuaian  Figures  Of  Merit  (FoM)  Sig =1.1618245,  Rw  (%)  =16.579456,  Rwnb  (%,  no  bkg) =14.204208,  Rb  (%)  =12.174942,  dan  Rexp  (%)  =14.27019. Serta  didapatkan  pula  ukuran  kristal  TiO 2 yang  terbentuk adalah 10.9 nm dengan refine eror 1.43.
Melalui  pengolahan  data  hasil  XRD  menggunakan perangkat lunak Match , diperoleh bahwa fase TiO 2 yang sudah terbentuk  adalah  fase anatase.  Dapat  diketahui pula sudut- sudut kristal TiO 2 yang membentuk fase anatase :
Gambar  8. Puncak-puncak  kristal  yang  menunjukkan  TiO 2 fase anatase.
Grafik  berwarna  biru  merupakan  TiO 2 hasil  eksperimen sedangkan grafik berwarna merah merupakan data sheet TiO 2 berfase anatase  yang  berasal  dari  software Match .  Penentuan jenis  fase TiO 2 yang  dihasilkan  didasarkan  pada  keserasian letak puncak sudut (2θ) tertentu dengan data sheet yang ada.
c. Hasil Uji Arus dan Tegangan DSSC  Hasil Uji Tegangan DSSC terhadap Waktu
Pengukuran tegangan terhadap waktu untuk mengetahui kestabilan tegangan DSSC selama penyinaran.  Di  bawah  ini  merupakan  grafik  tegangan terhadap waktu DSSC yang dihasilkan :
Gambar 9. Grafik Hubungan Tegangan terhadap Waktu.
Dari  grafik  terlihat  tegangan  semakin  turun  terhadap waktu  namun  penurunannya  sangat  stabil atau  bisa diartikan  tegangan  menurun  relatif  lambat  terhadap waktu.  Relatif  lambatnya  penurunan  tegangan  ini disebabkan  pengaruh  elektrolit  gel  yang  digunakan  saat penelitian. Semakin lama ternyata penurunannya semakin lambat,  hal  ini  dikarenakan  elektrolit  gel  membutuhkan waktu  untuk  menghasilkan  kestabilan  yang  semakin tinggi.

##  Hasil Uji Arus DSSC terhadap Waktu
Pengukuran  arus  terhadap  waktu  untuk  mengetahui kestabilan  arus  DSSC  selama  penyinaran.  Di  bawah  ini merupakan  grafik  arus  terhadap  waktu  DSSC yang dihasilkan dari dua kali pengukuran :
Gambar  10.  Grafik  Hubungan  Arus  terhadap  Waktu  yang dihasilkan dari dua kali pengukuran.
Pengukuran 1  dilakukan  pada saat  rangkaian  diberi pembebanan  sebesar  0,3651 kΩ  sampai  0,398  kΩ  serta dalam  kondisi  sel  baru  diolesi  elektrolit  gel. Untuk pengujian ini, ternyata dihasilkan arus yang sangat stabil
selama  kurun  waktu  204  menit  atau  sekitar  lebih  dari  3 jam  yang  dibuktikan  dengan  dihasilkannya  garis  yang mendekati linear pada grafik (warna kuning).
Kedua  pengukuran  tersebut  membuktikan  bahwa elektrolit  gel  mampu  meningkatan life  time DSSC. Dengan  mengembangkan  elektrolit  berbasis polimer  ini maka  DSSC  dapat  lebih  bertahan  lama.  Karena berdasarkan  penelitian-penelitian  sebelumnya  dengan menggunakan  elektrolit  liquid,  DSSC  hanya  mampu bertahan  maksimal  dalam  waktu  5  jam  dari  pemakaian awal  untuk  satu kali penetesan elektrolit sebab elektrolit yang  berwujud  liquid mempunyai  penguapan  yang lebih cepat.  Sedangkan  pada  penelitian  ini,  sampai  jangka waktu  3  hari  dari  pemakaian  awal  DSSC  tetap  mampu bertahan dengan  kestabilan  arus  yang  masih  tinggi. Penguapan  pada  elektrolit  gel  lebih  lama  dibanding elektrolit liquid sehingga tidak banyak iodine yang hilang akibat penguapan.
Sel DSSC dengan elektrolit gel juga memiliki tingkat oksidasi  sel  yang  lebih  rendah  dibandingkan  sel  dengan elektrolit liquid.
 Hasil Uji Arus dan Tegangan untuk Karaterisasi DSSC
Hasil uji arus dan tegangan untuk karakterisasi DSSC dapat  dilihat  pada kurva  karakteristik  arus  dan  tegangan yang diperoleh berikut ini :
Gambar 11. Kurva karakteristik arus dan tegangan DSSC.
Pengukuran  ini dilakukan  selama  219  menit  atau  lebih dari  3,5  jam  yang  diukur  arus,  tegangan,  dan resistansinya  tiap  selang waktu  1  menit  dengan  variasi pembebanan mulai dari 0,3651 kΩ sampai 2,034 kΩ.
Luasan  kerja  dan  efisiensi menunjukkan  kuantitas performansi  DSSC.  Luasan  kerja  dan  efisiensi yang dihasilkan  dari  penelitian  ini  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  penelitian  sebelumnya  yang  dilakukan  oleh Fatimatuz  Zahroh  (2013)  yang  menghasilkan  efisiensi sebesar  0,00792%.  Penelitian  ini  menghasilkan  nilai efisiensi  yang  lebih  baik  karena  dipengaruhi  oleh  faktor utama  yaitu  elektrolit  yang  digunakan  berupa  elektrolit gel yang mampu meningkatan life time DSSC. Besar nilai luasan kerja dan efisiensi dari DSSC yang dihasilkan juga  dipengaruhi  oleh  bahan  semikonduktor
TiO 2 berorde  nano  dengan  menggunakan  metode pelapisan spin  coating .  Karena  dengan  ukuran  kristal nano, maka membuat luas area permukaan aktifnya lebih besar yang  menyebabkan ikatan  bersama  dye  semakin besar  sehingga  luas permukaan  penyerap foton pun juga semakin  besar yang  akhirnya  meningkatkan  kinerja DSSC. Selain itu, fase anatase yang memang stabil pada ukuran kristal dibawah 11 nm juga memberi keunggulan pada  DSSC  berorde  nano  ini.  Metode  pelapisan spin coating membuat  semakin  homogen  dan  tersebar meratanya bahan semikonduktor TiO 2 pada substrat kaca. Dipakainya  substrat  kaca  jenis  ITO ( Indium  Tin  Oxide ) juga  memberikan  pengaruh  karena  kaca  jenis  ini  lebih konduktif dari pada kaca jenis FTO ( Flourine doped Tin Oxide )  yang  dipakai  Fatimatuz  Zahroh  (2013)  dan peneliti-peneliti sebelumnya pada penelitiannya.

## IV. KESIMPULAN
Pada penelitian ini dihasilkan prototipe Dye Sensitized Solar Cell berbasis TiO 2 orde nano dengan elektrolit gel dan dye  sensitizer berupa  ekstrak  buah  murbei. Penggunaan  elektrolit  gel  pada  DSSC  mampu memberikan ketahanan pemakaian yang lama, kestabilan tegangan,  serta  kestabilan  arus  yang  sangat  tinggi. Karakterisasi  DSSC menunjukkan  performansi  DSSC yang  dihasilkan,  didapat  dengan  nilai  efisiensi  sebesar 0,0724% dan fill factor sebesar 0,921 ketika I SC 597 μA,
V OC 77 mV, I MPP 580 μA, dan V MPP 73 mV.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Gratzel,  M.  1991. A  low  – Cost  High  Efficiency  Solar  Cell  based  on Dye  Sensitized  Colloidal  TiO 2 Films .  Nature  Vol.  353 Issue  (6346): 737.
[2] Gleue, Alan. 2008. Building  The Gratzel Solar Cell . The Gratzel Solar Cell Project Summer NSF, 9-16.
[3] Li  B,  dkk.  2006.  Review  of  Recent  Progress  in  Solid-State Dye- Sensitized Solar Cells Sol. Energy Mater, Sol Cells (90): 549-573.
[4] Astawan,  Made.  2008. Khasiat  Warna-Warni  Makanan .  Gramedia Pustaka Utama. Jakarta Pusat.
[5] Wiwin  S.  2010. Kandungan  Antosianin  Kulit  Buah Manggis .  Laporan Penelitian Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.
[6] Badan  Pengkajian  dan  Penerapan  Teknologi  (BPPT).  2005. Indikator Bahan Panga n. Jakarta.
[7] Zahroh,  Fatimatuz.  2013. Pengaruh  Pembebanan  pada  Prototipe  Dye Sensitized  Solar  Cell  (DSSC)  TiO 2 Orde  Nano  dengan  Metode  Spin Coating  Menggunakan  Kulit  Manggis  sebagai  Dye  Sensitizer. Tugas Akhir Jurusan Fisika FMIPA ITS. Surabaya.
[8] Niski  K,  Biaunik.  2013.  Pengaruh  Penggunaan  Gel-Electrolyte  pada Prototipe  Dye  Sensitized  Solar  Cell  (DSSC)  berbasis  TiO 2 Orde Nano Menggunakan  Kulit  Manggis  sebagai  Dye  Sensitizer.  Tugas  Akhir Jurusan Fisika FMIPA ITS. Surabaya.
[9] Wei  Tu,  Chi,  dkk.  2008.  Performance  of  Gelled-Type  Dye-Sensitized Solar  Cells  Associated  with  Glass  Transition  Temperature  of  The Gelatinizing Polymers. Europian Polymer Journal ELSEVIER (44): 608- 614.