Volume  5 | Nomor 1 | 8 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276

## KARAKTERISTIK ARUS DAN TEGANGAN PADA DSSC: ELEKTRODA LAWAN PLATINA
Anita 1 ,  Boisandi 2 , Syamsuriana  Basri 3 1,2 IKIP PGRI Pontianak, 3 Universitas M uslim M aros e-mail: anitaummufaqih@gmail.com
Abstract:  Platinum is one of the materials that can be used as a counter electrode in DSSC . This is because platinum is a substance that has characteristics close  to the  ideal  opposite  electrode.  Counter  electrode  preparation  technique  by  slip casting  method. After testing  and  calculations,  the  results  showed  that the  Fear factor (FF) of the use of platinum as the counter electrode on the DSSC was still relatively small, the use of platinum as the counter electrode on the DSSC was still relatively  small,  namely  270.10 -6 , the efficiency  (ƞ)  of the use  of platinum  as  the counter electrode. the DSSC is still relatively small, namely 540.10 -6 .
keywords: efficiency, spinach, platinum
Abstrak:  platina  merupakan  salah satu  bahan  yang  dapat  dijadikan  sebagai elektroda  lawan  dalam  dssc .  Hal  ini  dikarenakan  platina  merupakan  zat  yang memiliki  katrakteristik  yang  hampir  mendekati  elektroda  lawan  ideal.  Teknik preparasi  elektroda  lawan  dengan  tmetode slip casting . Setelah  dilakukan  pengujia n dan perhitungan  diperoleh  hasil  bahwa fear factor (ff)  penggunaan  platina  sebagai counter  elektode dalam  dssc masih  relatif  kecil  penggunaan  platina  sebagai  counter elektode  dalam  dssc masih  relatif  kecil  sebesar  270.10 -6 , efisiensi  (ƞ) penggunaa n platina  sebagai  counter  elektode  dalam  dssc masih  relatif  kecil  sebesar 540.10 -6 .
Kata kunci: efisiensi,  bayam,  platina

## PENDAHULUAN
Elektroda  lawan  ( counter elekctode ) memiliki  peranan  yang  sangat  penting  dalam stuktur DSSC yaitu sebagai transfer elektron dan sebagai  katalis  dalam  reaksi  reduksi  pada electron yang teroksidasi (Boisandi,  dkk,  2014). Dengan demikian,  kinerja  sebuah DSSC sangat dipengaruhi  oleh  pemilihan  jenis  material  pada elektroda lawan (Oktaviani dan Nursam, 2019).
Skema  diagram  prinsip  kerja  DSSC ditunjukkan  pada Gambar 1. Saat DSSC disinari cahaya, molekul dye akan  mengabsorpsi  energi cahaya yang ditransmisi  melewati  TCO. Energi foton menyebabkan elektron tereksitasi dari
HOMO  ( highest  occupied  molecular  orbital ) menuju  LUMO  ( lowest unoccupied molecular orbital ) pada dye . Elektron  pada LUMO  dapat kembali  ke ground state ataupun dapat terinjeksi menuju  CB  ( conduction band ) semikonduktor untuk  kemudian  berkumpul  di  anoda  dan meninggalkan dye dalam kondisi oxidized state . Dye yang  berada  pada  kondisi oxidized state , perlu  dikembalikan  ke  kondisi  semula  melalui proses  regenerasi dye . Regenerasi dye melalui iodin  mencegah kembalinya  elektron  yang telah terinjeksi  ke  pita  konduksi.  Ion  triiodida  (I 3 - ) terbentuk  akibat  oksidasi  iodin  (I - )  berdifusi dengan elektroda lawan.
Volume  5 | Nomor 1 | 9 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
Platina merupakan salah satu bahan yang dapat  dijadikan  sebagai  elektroda  lawan  dalam DSSC.  Hal  ini  dikarenakan  platina  merupakan zat  yang  memiliki  katrakteristik  yang  hampir mendekati  elektroda lawan ideal  (Oktaviani  dan Nursam, 2019). Selain  itu  platina  memiliki  sifat yang  tidak  mudah  untuk  bereaksi  dengan  zat yang lain  (inert) (Chadijah,  dkk,  2014).

## Gambar .  1 Proses Transfer Elektron  Pada  DSSC
Pemanfaatan  DSSC  tergantung  pada nilai fear factor yang berujung pada peningkatan nilai  efisiensi yang dihasilkan  oleh sel surya yang ada.  Sumber  energi  listrik  dari  sebuah  DSSC dapat  dilihat dari seberapa  besar  nilai efisiensinya. Nilai efisensi dipengaruhi  oleh daya serap cahaya dari sebuah bahan (absorbansi) dan transportasi elektron sebuah materi (Nurussaniah, dkk. 2018). Oleh karena itu dalam penelitian  ini  akan melakukan  optimasi  terhadap platina  sebagai elektroda lawan dalam DSSC.
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui fear factor (FF) penggunaan platina sebagai counter  elektode dalam  DSSC  dan efisiensi  (ƞ) penggunaan platina  sebagai counter elektode dalam  DSSC.  Dengan  melakukan modifikasi terhadap konsentrasi platina diharapkan mampu  menghasilkan  efisie ns i maksimum.

## METODE
Adapun langkah-langkah
yang
dilakukan  pada penelitian  ini  dapat di lihat  pada Gambar 2, yang merupakan diagram alir tahapan penelitian.
Gambar .  2 Diagram  alir tahapan  penelitian
a. Tahapan Persiapan
Proses pertama kali  sebelum  penelitian dilakukan  adalah  proses  persiapan  alat  dan bahan.    Pada  proses  persiapan  alat-alat  yang akan  digunakan,  proses  yang  dilakukan  agar alat-alat  yang  digunakan  tidak  mengandung unsur-unsur  yang  dapat  mempengaruhi  baik struktur  maupun  kandungan  di  dalam  bahan yang  digunakan.  Adapun  langkah-langkah persiapan  yang  dilakukan  sebelum  proses penelitian  sebagai berikut :
a) Mempersiapkan alat-alat yang akan digunakan
b) Membersihkan  terlebih  dahulu  alat-alat tersebut  dengan  menggunakan  sabun,  dan dicuci  bersih dengan air,
c) Alat-alat  tersebut  kemudian  dibersihkan dengan etanol dan ultrasonic cleaner selama kurang lebih 15 menit untuk menghilangkan noda-noda  yang  secara  kasat  mata  tidak terlihat,
d) Kemudian  dikeringkan  menggunakan hair dyer .
Setelah  persiapan alat  dilakukan, kemudian  mempersiapkan bahan berupa platina (Hexachloroplatinic (IV) acid 10% dan pelarut etanol, daun bayam.
b. Preparasi Elektroda Lawan
Proses  berikutnya  adalah  preparasi elektroda  lawan.  Lapisan  FTO  dipersiapkan dengan  metode slip  casting. Perbandingan antara platina  dengan pelarut etanol  adalah 1:5. Pengujian  menggunakan rangkaian atau metode arus dan tegangan.
c. Optimasi Elektroda Lawan
Volume  5 | Nomor 1 | 10 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
DSSC yang digunakan  dalam penelitian ini  merupakan  rangkaian  yang  disusun  secara berlapis  ( Sandwitch ).  Skema  lapisan  dapat dilihat  pada Gambar.3:

## Gambar  3. Skema lapisan  rangkaian
Optimasi  elektroda  lawan  dilakukan dengan  mengukur  arus  dan  tegangan  pada rangkaian  DSSC di  bawah sinar  matahari pada pukul  13.00.
d. Analisis  dan Kesimpulan
Setelah dilakukan  pengambilan  data arus dan tegangan terhadap rangkaikan DSSC. Data kemudian dihitung  nilai fear factor (FF) dan nilai  efisiensi (ƞ) .

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  ini  bertujuan  untuk optimasi  dari platina cair untuk mengetahui nilai fear factor dan  besar  efisiensi  dari  DDSC. Sebelum  proses  pengujian  terhadap  DSSC, proses  fabrikasi  DSSC  disusun  dari  beberapa komponen  diantaranya kaca konduktif  FTO, dye alami  daun  bayam  hijau  ( Amaranthus viridis ), semikonduktor  TiO 2 ,  counter  elektroda  Platina cair, dan elektrolit  ( I dan I 2 ). Isolasi dye
diperoleh dengan
menggunakan  bahan  alami  berupa daun  bayam hijau ( Amaranthus viridis ) dan pendeposisian sol gel TiO 2 menggunakan  TiO 2 dengan luasan 2x2 cm.

## Pengujian  Intensitas Cahaya
Sumber  cahaya  yang  digunakan  adalah energi  matahari  dengan  intensitas  cahaya dilakukan  pada pukul  13.00 – 15.00 WIB dengan pengukuran  setiap  20  menit.  Adapun  hasil pengukuran  intensitas  cahaya menggunakan  lux meter  pada  wilayah  kota  Pontianak  adalah sebagai berikut:
Tabel  1. Pengukuran  Intensitas  Cahaya
Waktu Intensitas Lux Watt 13.00 4600 6,73 13.20 4650 6,80 13.40 4700 6,88 14.00 4750 6,95 14.20 4800 7,02 14.40 4700 6,88 15.00 4580 6,70 Intensitas terbesar yang diperoleh berdasarkan hasil  pengukuran  yaitu  pada pukul 14.20 WIB sebesar 4.800 lux. Kondisi  cuaca saat pengukuran  dilakukan  yaitu  kondisi  cerah dengan suhu udara mencapai 32 0 C.

## Pengujian  Karakteristik  DSSC
Setelah semua komponen DSSC disiapkan  dan dirangkai  menjadi  sebuah DSSC, maka  langkah  berikutnya  adalah  pengujian terhadap arus dan tegangan yang dihasilkan.  Hal ini  dimaksudnya  untuk memperoleh nilai
performa ( fear factor dan efisiensi)  dari  sebuah DSSC.
(a) (b)
Gambar .  4 Pengujian  Karaktristik DSSC (a)  Hasil DSSC, (b)  Perakitan  Rangkaian  Penguji
Volume  5 | Nomor 1 | 11
p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
(a) (b) Gambar . 5  Pengujian  Karaktristik  DSSC  (a)
Pengukuran  Intensitas Energi  Matahari, (b) Pembacaan  Arus  dan  Tegangan  DSSC  di  bawah sinar matahari
Gambar .  6 Grafik  Vm  terhadap  Pm

## PEMBAHASAN
Penelitian  ini  merupakan penelitian  yang masih  dasar dan sederhana. Pengujian rangkaian masih  menggunakan  multimeter  sebagai  alat pengukur arus dan tegangan yang dihasilkan  oleh rangkaian DSSC.
Dye yang digunakan  adalah kloforil  yang berasal  dari  daun  bayam  hijau.  Selain  mudah untuk  diperoleh  di  sekitar  kita, dye dari  daun bayam  berfungsi  menyerap  cahaya  matahari untuk  mengeksistasi  elektron  yang  ada di  TiO 2 . Hal  ini  berdasarkan  hasil  pengujian  yang dilakukan  oleh  Wijayanti  (2010)  menunjukkan bahwa dye klorofil  bayam  mampu  sebagai fotosensitizer.  Daun bayam memiliki  daya absorb pada cahaya tampak,  hal  ini  karena daun bayam memiliki  spektrum  serapan ekstrak daun  bayam terletak  pada  355  -  420  nm  dengan  puncak absobansi  pada panjang  gelombang  403  nm  dan 420 nm (Kumara dan Prajitno, 2012).
Oleh  sebab  itu,  pengujian  rangkaian DSSC dapat  dilakukan  di  bawah sinar  matahari langsung. Sumber cahaya yang digunakan  adalah energi matahari dengan intensitas cahaya sebesar 4.800 lux dilakukan  pada pukul 13.00 WIB.
Elektroda  lawan  yang  digunakan  adalah Platina.  Hal  ini  agar  platina  dapat  berfungsi
sebagai  katalis  yang  dapat  mempercepat proses reaksi redoks pada elektrolit.
Pada  Gambar  6,  dapat  dilihat  hasil pengamatan  dari  rangkaian  DSSC  dengan  luas permukaan TiO 2 yang digunakan sebesar 2x2 cm. dari hasil arus dan tegangan yang dihasilkan  oleh DSSC masih  relatif  kecil.  Hal  ini  menyebabkan nilai fear factor dan efisiensi konversi energi yang dihasilkan  juga kecil.
Dalam  rangkaian  DSSC,  performa sebuah sel surya dipengaruhi  oleh nilai  resitansi. Semakin  rendah  nilai  resitansi  yang  dihasilkan maka performanya semakin baik (Istiqomah,  dkk, 2017).  Selain  itu,  mengubah  susunan  rangkaian DSSC  merupakan  salah  satu  cara  untuk meningkatkan  arus dan tegangan DSSC. Susunan tersebut dapat menggabungkan beberapa rangkaian  DSSC  melalui  konfigurasi  tertentu, baik  secara  seri,  paralel,  maupun  gabungan keduanya.  Sehingga  dengan  perubahan  susunan rangkaian  DSSC  dapat  mempengaruhi  efisiensi yang dihasilkan.  Hal ini senada dengan penelitian Ramadhani,  bahwa  diperoleh  nilai  efisisensi sebesar 0,2103 pada rangkaian gabungan seri dan paralele dari 4 buah DSSC (Siddiq,  2015).
Selain  itu,  ukuran  partikel  TiO 2 yang digunakan  juga  mempengaruhi  kinerja  sebuah DSSC. Peningkatan penyerapan dye pada DSSC, merupakan salah satu cara alternatif penggunaan TiO 2 berukuran  nanometer  pada  DSSC  karena luas permukaannya besar sedangkan lapisan TiO 2 berukuran  submikrometer  atau  nanometer  yang lebih  besar digunakan  untuk  membentuk  lapisan penghambur cahaya (Siddiq,  2015).
Optimasi  DSSC  menggunakan  daun bayam  hijau  dan  elektroda  lawan  platina dapatkmengkonversi  energi  listrik.  Walaupun performa  masih  relatif  kecil  yaitu 540.  10 -6 , tetapi dapat dijadikan  sebagai energi alternatif.

## PENUTUP
Berdasarkan  kajian  teori,  data  hasil penelitian  dan pembahasan  yang  mengacu  pada perumusan  masalah  yang  telah  diuraikan  pada bab  sebelumnya,  dapat  disimpulkan  sebagai berikut:
1. Fear factor (FF) penggunaan platina sebagai counter elektode dalam DSSC masih relatif kecil sebesar 270. 10 -6 .
Volume  5 | Nomor 1 | 12 p-ISSN: 2622-9641   e-ISSN: 2655-1276
2. Efisiensi (ƞ) penggunaan  platina  sebagai counter elektode dalam DSSC masih relatif kecil sebesar 540. 10 -6 .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kami  sampaika  kepada  Lembaga Penelitian  dan  Pengabdian  Pada  Masyarakat (LPPM)  IKIP  PGRI  Pontianak  yang  telah mendanai
dengan no kontrak 24/L.202/III/PNK/2021.

## DAFTAR  PUSTAKA
Boisandi, Anita,  Nurussaniah.  2014. Pengaruh
Temperatur  Anil  Elektroda  GrafitTerhada p
Karakteristik  Arus Dan  Tegangan (I-V)  Dye
Sensitizer Solar Cell (DSSC). Jurnal
Pendidik an Informatik a dan Sains .3(1): 9-16.
Chadijah,  S,  Dahlan,  D  dan  Harmadi. 2016.
Pembuatan Counter Electrode  Carbon Untuk Aplikasi Elektroda Dye-Sensitezed Solar Cell (DSSC). Jurnal Ilmu Fisik a . 8(2):78-86.
Istiqomah,  A,  Rokhmat,  M.  Nursam,  N.M.  2017. Optimalisasi  Dye  Sensitized  Solar  Cell
(DSSC) Berbahan Titanium Dioksida Dengan  Konfigurasi  Tipe  Monolitik. e-
Proceeding of Engineering . 4(2): 2158-2165
Kumara,  M.S.W  dan Prajitno,  G.  2012.   ‘Studi  Awal Fabrikasi  Dye  Sensitized  Solar  Cell  (DSSC)
Dengan  Menggunakan Ekstraksi Daun
Bayam  ( Amaranthus  Hybridus  L .)  Sebagai Dye Sensitizer  Dengan Variasi  Jarak  Sumber Cahaya Pada DSSC’. Online . http://digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-
22068-1108100017-Paper.pdf , diakses 5 Juni 2022.
Nurussaniah, Anita  dan  Boisandi.  2018.  Isolasi  Dye Organik  Alam  dan Karakteristiknya  Serbgai Sensitizer. Jurnal  Ilmu  Pendidik an  Fisika. 3(1):  24-27
Oktaviania,  E  dan  Nursam,  N.M.  2019.  Pengaruh Material  Counter  Electrode  Pada  Dye- Sensitized  Solar  Cell. Metalurgi . V(3):  109- 130
Siddiq.  2015.  Fabrikasi  Dye-Sensitized  Solar  Cell (DSSC)  Berstruktur  Bilayer  Anatase  Tio2 Dalam  Rangkaian  Seri  Dan  Paralel. Tugas
Ak hir .  Bandung:  Jurusan  Teknik  Fisika ,
Fakultas Teknologi Industri Institut
Teknologi Sepuluh Nopember:
Wijayanti,  S.  2010.    Fabrikasi  Prototype Dssc (Dye- Sensitized Solar Cell)  Menggunakan Klorofil Bayam  ( Amaranthus Hybridus L .)  Sebagai Dye  Alami. Sk ripsi .  Surakarta:  Fakultas Matematika  Dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam Universitas Sebelas Maret: