e-ISSN Number 2655 2967

## Journal of Chemical Process Engineering
Volume 05  Nomor 02 (2020) SINTA Accreditation Number 28/E/KPT/2019 Published by Corresponding Author Department of Chemical Engineering winda.rahmalia@chemistry.untan.ac.id Faculty of Industrial Technology Universitas Muslim Indonesia, Makassar Address Jalan Urip Sumohardjo km. 05 (Kampus 2 UMI) Journal History Makassar- Sulawesi Selatan Paper received : 10 Agustus 2020
Received in revised : 7 September 2020 Accepted: 19 Desember  2020
Sintesis Kompleks Cu(II) dan Fe(III) dengan Ligan Asam Humat dan Aplikasinya sebagai Sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC)
(Synthesis of Cu(II) and Fe(III) Complexes with Humic Acid Ligand and Their Application as
Sensitizer on Dye Sensitized Solar Cell (DSSC))

## Hairunnisa, Gusrizal, Winda Rahmalia
Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Tanjungpura Jl. Prof. Dr. Hadari Nawawi, Pontianak 78124, Indonesia
Kata Kunci: asam humat, DSSC, kompleks, Cu(II), Fe(III)
Key Words : humic acid, DSSC, Cu(II), Fe(III)

## Inti Sari
Asam humat merupakan salah satu zat warna alami yang dapat digunakan sebagai sensitizer pada dye sensitized solar cell (DSSC) karena peka terhadap  cahaya  dan  memiliki  gugus fungsi  asam  karboksilat.  Namun  demikian,  sebagai  zat  warna  alami,kestabilan  dan kapasitas  absorpsi  cahaya  asam  humat  masih  rendah,  sehingga  harus  ditingkatkan,  salah satunya  dengan  metode  kompleksasi.  Sintesis  kompleks  pada  penelitian  ini  dilakukan dengan  mereaksikan  asam  humat  hasil  isolasi  dari  tanah  gambut  dan  prekursor  logam (CuCl 2 .2H 2 O atau FeCl 3 ) dalam akuades dan diaduk selama 14 jam pada suhu ruang. DSSC dipreparasi dengan komponen TiO 2 sebagai semikonduktor, pasangan redoks I - /I 3 - sebagai elektrolit  dan  platina  sebagai  elektroda  lawan.  Hasil  analisis  menggunakan  FTIR menunjukkan  kompleks  asam  humat  dengan  logam  Cu(II)  dan  Fe(III)  telah  berhasil disintesis dengan hilangnya puncak serapan pada bilangan gelombang 1720, 1401 dan 1250 cm -1 serta  adanya  vibrasi  Cu-O  dan  Fe-O  pada  bilangan  gelombang  509  dan  570  cm -1 . Kehadiran ion logam pada sensitizer memberikan pengaruh signifikan terhadap nilai arus. Adapun  kinerja  terbaik  dalam  menghasilkan  listrik  diperoleh  pada  rangkaian  DSSC kompleks asam humat-Fe(III) sebagai sensitizer dengan nilai arus sebesar 19,59 μA/cm 2 , tegangan sebesar 15,17 mV dan efisiensi konversi energi maksimum sebesar 5,39×10 -4 %.

## Abstract
Humic acid is a natural  colorant that can be used as a sensitizer in dye sensitized solar cells (DSSC) because it is sensitive to light and has a carboxylic acid functional group. However, as a natural colorant, the stability and light absorption capacity of humic acid are  still  low,  so  it  must  be  improved,  one  of  the  methods  is  the  complexation.  In  this research,  the  synthesis  of  complex  was  conducted  by  reacting  humic  acid  and  metal precursors  (CuCl 2 .2H 2 O  or  FeCl 3 )  in  aquadest  and  stirring  for  14  hours  at  room temperature. Humic acid was isolated from peat soil. The DSSC system was prepared with the TiO 2 as a semiconductor, the I - /I 3 - redox pair as an electrolyte and platinum sol as a counter-electrode. The results of the analysis using FTIR shows that complex of humic acid
with  metal  Cu(II)  and  Fe(III)  has  been  successfully  synthesized  with  the  disappearance wavenumber at 1720, 1401 and 1250 cm -1 and with the present of Cu-O and Fe-O vibrations at wavenumber of 509 and 570 cm -1 respectively. The presence of metal ions as sensitizer provides a significant effect on current. The best performance was obtained on the DSSC system that fabricated with humic acid-Fe(III) complex as a sensitizer with current of 19,59 μA/cm 2 , voltage of 15,17 mV and a maximum energy conversion efficiency of 5.39 × 10 -4 %.

## PENDAHULUAN
Potensi Indonesia untuk mengembangkan energi surya  mencapai  207,8  GWp,  akan  tetapi  potensi  ini baru dimanfaatkan sekitar 0,04%[1]. Penyebab belum optimalnya  pemanfaatan  potensi  energi  surya  salah satunya  karena  tidak  dapat  bersaingnya  biaya pembangkit  listrik  tenaga  surya  dengan  pembangkit listrik  dari  bahan  bakar  fosil  seperti  minyak  bumi ataupun baru bara. Oleh sebab itu, diperlukan alternatif lain yang dapat memanfaatkan potensi energi matahari menjadi  energi  listrik,  namun  dengan  biaya  relatif lebih murah seperti dye sensitized solar cell (DSSC). DSSC  yang  dikenalkan  tahun  1991  terdiri  atas beberapa  komponen  utama,  yaitu  substrat  kaca konduktif, semikonduktor, dye (zat warna), elektrolit, dan elektroda lawan  yang disusun  menumpuk seperti sandwich . Ketika rangkaian DSSC disinari cahaya, zat warna  akan  menyerap  foton  dan  menyebabkan elektron pada zat warna mengalami eksitasi. Elektron tersebut  akan  berpindah  menuju  semikonduktor sehingga  terdapat hole akibat  dari  zat  warna  yang teroksidasi.  Elektron  kemudian  bergerak  sepanjang semikonduktor  menuju  rangkaian  luar  dan  masuk  ke elektroda lawan. Elektron selanjutnya akan ditangkap oleh elektrolit  dan  terjadi reduksi  yang  menyebabkan tersedianya  elektron  pengganti  sehingga  zat  warna kembali  ke  keadaan  awal  dan  terjadi  proses  siklus dalam sel[2].
DSSC  akan  menghasilkan  nilai  efisiensi konversi  energi  maksimum  cukup  tinggi  jika  kelima komponen tersebut bekerja dengan optimal berdasarkan  fungsinya.  Efisiensi  konversi  energi maksimum tertinggi DSSC diperoleh dengan menggunakan kompleks dari logam rutenium sebagai bahan  zat  warna[3].  Akan  tetapi,  kompleks  logam rutenium  untuk  dapat  bekerja  optimal  sebagai sensitizer  memerlukan  kemurnian  yang  sangat  tinggi (~90%).  Selain  itu  senyawa  rutenium  dilaporkan membutuhkan lapis tipis TiO 2 setebal 10µm atau lebih untuk  mencapai  efisiensi  sel  surya  10%.  Penggunaan TiO 2 dengan  tebal  tersebut  dapat  bersifat  patogenik dan dapat menyebabkan hambatan aliran udara dalam
saluran  pernafasan.  Sensitizer  berbasis  kompleks rutenium  juga  sangat  toksik  dan  karsinogenik  serta memiliki proses sintesis yang rumit dan mengakibatkan biaya produksi relatif tinggi[4].
Berdasarkan  kekurangan  tersebut  maka  mulai dikembangkan  zat  warna  lain  yang  dapat  bertindak sebagai  sensitizer  pada  DSSC.  Zat  warna  alami  yang berasal  tanaman  seperti  buah,  daun  maupun  bunga menjadi  alternatif  karena  mudah  ditemui  dan  dapat diperbaharui.  Salah  satu  zat  warna  alami  yang berpotensi  digunakan  sebagai  sensitizer  adalah  asam humat  yang  dapat  diisolasi  dari  tanah  gambut.  Asam humat  memiliki  warna  coklat  kehitaman  yang disebabkan  oleh  gugus  fungsi  seperti  karboksilat, hidroksi  fenol  serta  kuinon  yang  merupakan  gugus kromofor  sehingga  membuat  asam  humat  dapat menyerap cahaya. Asam humat juga dapat  digunakan sebagai  sensitizer  pada  DSSC  karena  adanya  gusus fungsi  karboksilat  yang  mampu  terikat  pada permukaan  TiO 2 dan  dapat  menginjeksikan  elektron dari keadaan eksitasi ke pita konduksi TiO 2 [5][6][7]. Efek  suatu  senyawa  sebagai  sensitizer  juga dipengaruhi oleh kondisi eksperimental sehingga dapat dilakukan  peningkatan  nilai  efisiensi  konversi  energi maksimum  DSSC.  Salah  satu  yang  dapat  dilakukan adalah  dengan  penambahan  ion  logam  sebagai  agen kompleks[8].  Gugus  fungsi  pada  asam  humat  dapat bertindak sebagai ligan dalam pembentukan kompleks. Gugus  fungsi  seperti  -OH  fenol  dan  -COOH  pada kondisi  pH  yang  relatif  tinggi  dapat  mengalami deprotonasi  sehingga  mengakibatkan  gugus  fungsi cenderung  berada  dalam  bentuk  muatan  negatif  dan dapat menarik kation logam[9].
Penambahan  logam  terhadap  zat  warna  pada beberapa  penelitian  dilaporkan  dapat  meningkatkan nilai  konversi  energi  maksimum  DSSC.  Hal  ini dipengaruhi  oleh  elektron  bebas  pada  logam  yang dapat  menyebabkan  aliran  muatan  menjadi  semakin baik[10][11][12].  Pada  penelitian  ini  dilakukan pembentukan  kompleks  asam  humat  dengan  Cu(II) dan Fe(III) sebagai sensitizer untuk meningkatkan nilai efisiensi konversi energi maksimum DSSC.

## METODE PENELITIAN

## Bahan dan Alat Penelitian
Tanah gambut diambil di Jalan Sepakat Ujung, Kelurahan  Bansir  Laut,  Kecamatan  Pontianak Tenggara, Pontianak, Kalimantan Barat. HCl (Merck, 75%),  C 7 H 8 O 3 S,  C 2 H 3 N  (Merck),  C 3 H 6 O  (Merck), FeCl 3 (Merck),  C 2 H 5 OH  (Merck,  96%),  I 2 (Merck), kaca TCO jenis fluotine-doped tin oxide coated TEC-7 conductive glasses (Solem), KI (Merck), ChCl (Sigma- Aldrich), NaOH (Merck), AgNO 3 (Merck), polyetgylen  glycol,  CuCl 2 (Merck),  TiO 2 ,  triton-X (Merck).  Alat  yang  digunakan  yaitu  multimeter scientific 6  (Aligent  34461  A)  pH  meter  (Hanna Instrument  pH  211  Microprocessor),  sentrifugasi, spektrofotometer inframerah (Shimadzu Prestige 21)

## Metode Penelitian
Metode  yang  dilakukan  pada  penelitian  ini  adalah sebagai berikut:
1. Preparasi sampel tanah gambut Tanah gambut diambil dari kedalaman 0-50 cm dari  permukaan  kemudian  dibersihkan  dari  sisa-sisa tanaman seperti daun, ranting dan akar  lalu dikering- anginkan.  Tanah  gambut  kemudian  dihaluskan  dan diayak 2. Isolasi asam humat
Isolasi  asam  humat  dilakukan  menggunakan prosedur Internasional  Humic  Substance  Society (IHSS). Tanah gambut halus ditimbang sebanyak 100 gram  kemudian  dilarutkan  dalam  1  L  NaOH  0,1  M. Larutan  selanjutnya  dikocok  menggunakan shaker selama 2 jam dan didiamkan selama 16 jam kemudian disaring. Filtrat yang diperoleh dipisahkan menggunakan sentrifugasi dengan kecepatan 3500 rpm selama  15  menit.  Supernatan  yang  dihasilkan kemudian  disaring  menggunakan  kertas  saring Whatman No. 42. Filtrat hasil penyaringan diasamkan dengan  HCl  6  M  hingga  pH  larutan  menjadi  1, kemudian  dikocok,  didiamkan,  dan  disentrifugasi kembali. Terhadap endapan yang diperoleh kemudian dilakukan pengulangan ekstraksi sekali lagi
Endapan  terakhir  yang  diperoleh  selanjutnya dimasukkan ke dalam kantong selofan untuk didialisis dengan menggunakan akuades hingga memberikan uji Cl - negatif  dengan  AgNO 3 .  Endapan  kemudian dikeringkan dalam oven selama 2 jam pada suhu 60 o C dan kemudian disimpan dalam desikator.
3. Kompleksasi dan karakterisasi asam humat
Larutan asam  humat dibuat dengan  melarutkan asam humat hasil isolasi dengan larutan NaOH 0,1 M dan  ditambahkan  akuades  hingga  1000  mL.  Larutan logam  tembaga  dan  besi  dibuat  menggunakan CuCl 2 .2H 2 O dan FeCl 3 , masing-masing dibuat dengan konsentrasi 0,075 M.
Larutan  asam  humat  dan  larutan  logam dicampur kemudian pH campuran disesuaikan hingga 8  dengan  0,1  M  NaOH.  Campuran  kemudian  diaduk menggunakan pengaduk magnet selama 14 jam dan di sentrifugasi  selama  15  menit  dengan  kecepatan  3500 rpm.  Endapan  yang  ada  kemudian  dilakukan  dialisis dengan akuades dan selanjutnya di oven dengan suhu 100 o C selama 30 menit [13].
4. Pengukuran asam humat menggunakan spektrofotometer inframerah
Asam  humat  hasil  isolasi  dan  kompleks  asam humat  dikarakterterisasi  menggunakan  pellet  KBr. FTIR  digunakan  untuk  mengetahui  kompleks  asam humat  logam  telah  berhasil  terbentuk  dengan  cara membandingkan  gugus  fungsi  asam  humat  sebelum dilakukan kompleksasi dengan asam humat yang telah ditambahkan logam Cu(II) maupun Fe(III). 5. Pembuatan pasta TiO 2 Anoda  yang  digunakan  adalah  campuran  TiO 2 dengan  MKA  5%.  Dicampurkan  sebanyak  2,3751 gram  TiO 2 anatase  dan MKA sebanyak 0,1264 gram. Etanol absolut sebanyak 15 mL, 16 tetes triton-x dan 12  tetes  asetil  aseton  ditambahkan  dan  campuran kemudian  diaduk  menggunakan  pengaduk  magnet selama  24  jam  hingga  terbentuk  pasta.  Pasta  yang terbentuk disonikasi kurang lebih selama 3 jam[14]. 6. Preparasi elektrolit
Elektrolit dibuat dengan melarutkan 0,8 gram KI pada 10  mL  larutan  asetonitril dan  ditambahkan 0,13 gram  I 2 .  Larutan  kemudian diaduk  hingga  larut sempurna[15].
7. Pembuatan larutan asam humat
Zat  warna  asam  humat  dan  kompleks  asam humat  dilarutkan  dalam  pelarut  eutetik  yang  dibuat dengan  mencampurkan  PTSA  4,76  gram  ke  dalam ChCl  5,24  gram.  Campuran  dipanaskan  pada temperatur 80 o C sambil dilakukan pengadukan hingga campuran larut sempurna. Zat warna asam humat dan kompleks asam humat ditimbang sebanyak 0,005 gram kemudian ditambahkan 1 mL pelarut eutetik.

## 8. Pembuatan DSSC
Pembuatan  rangkaian  DSSC  diawali  dengan pembersihan  kaca  TCO  berukuran  (2x2)  cm 2 dengan etanol.   Pada  kaca  selanjutnya  dibentuk  area  aktif seluas  (1x1)  cm 2 sebagai  tempat  TiO 2 dideposisikan dengan bantuan selotip. Lapisan kemudian dikeringkan  dalam  tanur  selama  30  menit  pada  suhu 450 o C.  Kaca  yang  telah  dilapisi  pasta  TiO 2 sebagai anoda  kemudian  direndam  larutan  zat  warna semalaman.  Kaca  TCO  yang  telah  dilapisi  platina dikeringkan  dalam  tanur  pada  suhu  450 o C  selama  5 menit. Kaca TCO yang telah direndam dengan larutan asam  humat  dan  ditetesi  elektrolit  kemudian  ditutup dengan  kaca  TCO  yang  telah  dilapisi  platina  sebagai katoda sehingga membentuk struktur seperti sandwich [16].
9. Karakterisasi efisiensi DSSC
Karakterisasi efisiensi DSSC dilakukan dengan menggunakan lampu halogen 500 watt sebagai sumber cahaya dan  variasi  intensitas cahaya  sebesar 50-1000 watt/m 2 .  Parameter  yang  diukur  adalah  arus short circuit (Isc)  dan  tegangan open  circuit (Voc)  pada multimeter scientific Aligent 34461 A.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Analisis Inframerah
Gambar 1. Spektra FTIR (a) HA,  (b) kompleks HA- Cu(II), dan (c) kompleks HA-Fe(III)
Kompleks  asam  humat  disintesis  dengan mencampurkan  larutan asam humat dan logam Cu(II) dan  Fe(III).  Proses  sintesis  menghasilkan  perubahan warna  larutan  serta terbentuknya  endapan.  Kompleks dengan  logam  Cu(II)  mengalami  perubahan  warna menjadi  hijau  sedangkan  kompleks  dengan  logam
Fe(III)  terjadi  perubahan  warna  menjadi  jingga. Perubahan  warna  yang  terjadi  disebabkan  oleh perpindahan  elektron  karena  adanya  orbital  kosong pada  ion  logam sehingga terjadi  interaksi  d-d dengan ligan[17].
Spektra FTIR yang dihasilkan dari asam humat hasil  isolasi  serta  sintesis  kompleks  asam  humat dengan  logam  Cu(II)  dan  logam  Fe(III)  ditunjukkan pada  Gambar  1.  Berdasarkan  hasil  analisis  FTIR, adanya  perbedaan  hasil  spektra  menunjukkan  bahwa kompleks asam humat telah terbentuk.
Berdasarkan Tabel 1, penambahan logam pada asam  humat  menyebabkan  hilangnya  beberapa  pita serapan  yang  terdapat  pada  asam  humat  murni. Hilangnya  bilang  gelombang  ini  disebabkan  oleh interaksi  antara  logam  dengan  gugus  fungsi  -COO - akibat dari terdeprotonasinya gugus fungsi COOH[9][13].
Tabel 1. Interpretasi Pita Serapan Asam Humat dan
Kompleks Asam Humat HA (cm -1 ) HA- Cu(II) (cm -1 ) HA- Fe(III) (cm -1 ) Jenis Vibrasi 3425 3433 3425 Regangan O-H 2924 2924 2924 Regangan C-H alifatik 1712 - - Regangan C=O dari COOH dan keton 1620 1635 1635 C=C aromatik 1404 - - COO - anti simetris 1265 - - Regangan -OH dan C-O dari -COOH - 509 - Vibrasi Cu-O - - 570 Vibrasi Fe-O
Berdasarkan  hasil  tersebut  dapat  dikatakan bahwa  gugus  fungsi  asam  humat  yang  berperan  aktif dalam pembentukan kompleks adalah gugus  -COOH. Hasil ini diperkuat dengan munculnya serapan baru di bilangan gelombang 509 cm -1 untuk kompleks dengan logam Cu(II) yang diidentifikasi sebagai vibrasi Cu-O
[18][19][20] dan bilangan gelombang 570 cm -1 untuk kompleks  dengan  logam  Fe(III)  yang  diidentifikasi sebagai vibrasi Fe-O[21].
2. Fabrikasi DSSC
Komponen DSSC pada penelitian ini menggunakan  material  kaca  konduktif  berupa fluorinated  tin  oxide (FTO),    semikonduktor  TiO 2, pasangan  redoks  I - /I 3 - sebagai  elektrolit  serta  platina sebagai  elektroda  lawan.  FTO  memiliki  sifat konduktivitas  listrik  yang relatif  lebih tahan terhadap pemanasan  dibandingkan  dengan  material  kaca  lain seperti indium tin oxide (ITO)[22].
Semikonduktor  yang  digunakan  merupakan campuran TiO 2 anatase dengan metakaolin teraktivasi. Campuran  ini  dilaporkan  dapat  menurunkan  energi celah  pita  TiO 2 dari  3,2  eV  menjadi  3,16  eV.  Energi celah pita  yang kecil menyebabkan efisiensi konversi energi  maksimum  DSSC  yang  diperoleh  semakin besar. Hal ini karena elektron lebih mudah mengalami perpindahan  dari  pita  valensi  ke  pita  konduksi sehingga energi yang diperlukan semakin kecil[23][24].
Pasangan redoks I - /I 3 - diperoleh dari pencampuran  KI  dan  I 2 .  Penggunaan  KI  dalam memperoleh pasangan redoks I - /I 3 - dapat meningkatkan nilai efisiensi konversi energi maksimum  DSSC.  Hal  ini  dipengaruhi  oleh  elektron donor  hasil  reaksi  redoks  jumlahnya  lebih  banyak sehingga dapat segera digunakan untuk menggantikan elektron  tereksitasi  dari  zat  warna[25].  Platina digunakan  sebagai  elektroda  lawan  karena  memiliki konduktivitas elektrik, konduktivitas termal, aktivitas katalis yang baik serta memiliki stabilitas yang tinggi terhadap  elektrolit  sehingga  mempunyai  keunggulan untuk memperoleh efisiensi konversi energi maksimum DSSC lebih tinggi[26][27].
Pengukuran  Isc  terhadap  rangkaian  DSSC ditunjukkan  pada  Gambar  2.  Hasil  pengukuran menunjukkan  terjadinya  kecenderungan  peningkatan nilai  arus  seiring  dengan  tingginya  intensitas  cahaya yang dipaparkan. Rangkaian DSSC yang disinari oleh cahaya dengan intensitas yang besar akan menyebabkan  hasil  nilai  arus  yang  diperoleh  juga semakin  besar.  Hal  tersebut  dikarenakan  nilai  arus yang  diperoleh  menunjukkan  banyaknya  foton  yang terserap  dan  terlibat  dalam  kinerja  zat  warna  pada DSSC[11][28].
Gambar 2. Kurva hubungan arus terhadap intensitas
Rangkaian  DSSC  menggunakan  zat  warna kompleks asam humat-logam mengalami peningkatan signifikan  nilai  arus  yang  dihasilkan  dibandingkan dengan  zat  warna  asam  humat  murni.  Hal  tersebut dikarenakan  adanya  elektron  bebas  dari  logam  yang menyebabkan  foton  terserap  lebih  banyak  seiring dengan  peningkatan  intensitas  cahaya.  Elektron tersebut menjadi lebih efisien ditangkap oleh elektrolit sehingga  dapat  mempercepat  proses  siklus  pada rangkaian DSSC dan membuat aliran muatan semakin baik[10][11][12].
Pengukuran  Voc  ditunjukkan  pada  Gambar  3. Nilai tegangan pada rangkaian DSSC dipengaruhi oleh banyaknya zat warna yang terserap oleh semikonduktor  TiO 2 [28] . Zat  warna  yang  teradsorpsi semakin  banyak  maka  penyerapan  foton  oleh  zat warna  juga  akan  meningkat  sehingga  nilai  tegangan yang  diperoleh  ikut  mengalami  peningkatan[29]. Berdasarkan  hasil  pengukuran,  rangkaian  DSSC dengan  zat  warna  kompleks  asam  humat-logam mengalami peningkatan dibandingkan zat warna asam humat murni. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan logam pada zat warna asam humat dapat menyebabkan  kemampuan  serta  jumlah  zat  warna untuk  teradsorpsi  menjadi  lebih  mudah  dan  banyak pada semikonduktor TiO 2 .
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 A rus ( m A /cm 2 ) Intensitas Cahaya (Watt/m 2 ) HA HA-Cu HA-Fe
Gambar  3. Kurva  hubungan  tegangan  terhadap intensitas cahaya
Berdasarkan  hasil  pengukuran  Isc  dan  Voc, dapat dihitung nilai daya dari rangkaian DSSC. Nilai daya yang diperoleh merupakan hasil kali nilai Isc dan nilai  Voc.  Nilai  daya  rangkaian  DSSC  yang  dihitung ditunjukkan  pada  Gambar  4.  Penambahan  logam terhadap zat warna asam humat memperoleh nilai daya yang  lebih  besar  dibanding  dengan  zat  warna  asam humat  murni,  hal  ini  sesuai  dengan  nilai  arus  dan tegangan yang diperoleh juga besar.
Gambar 4. Kurva hubungan daya terhadap intensitas cahaya
Gambar 5 menunjukkan hasil efisiensi konversi energi  maksimum  rangkaian  DSSC  yang  diperoleh. Nilai  yang  diperoleh  berasal  dari  nilai  daya  dibagi dengan  hasil  kali  dari  intensitas  cahaya  dengan  luas sel.  Berdasarkan  hasil  tersebut,  nilai  efisiensi  terus mengalami peningkatan hingga  intensitas cahaya  300 W/m 2 dan  cenderung  mengalami  penurunan  seiring dengan penambahan intensitas cahaya yang diberikan. Hal  ini  dikarenakan  terjadi  peningkatan  temperatur seiring dengan semakin tinggi  intensitas cahaya  yang dipaparkan,  sehingga  dapat  menyebabkan  nilai efisiensi konversi energi maksimum DSSC cenderung menjadi turun[30].
Gambar 5. Kurva hubungan efisiensi konversi energi maksimum terhadap intensitas cahaya
Hasil  pengukuran  DSSC  dengan  masing- masing  variasi  zat  warna  ditunjukkan  pada  Tabel  2. Berdasarkan hasil yang diperoleh tersebut, penambahan logam pada zat warna asam humat murni dapat  meningkatkan  performa  DSSC.  Hal  ini ditunjukkan  dengan  nilai  arus,  tegangan,  daya  serta efisiensi  konversi  energi  maksimum  yang  diperoleh menghasilkan  nilai  yang  lebih  besar  dibandingkan dengan nilai rangkaian DSSC menggunakan zat warna asam  humat  murni.  Penambahan  logam  khususnya logam  Fe(III)  menghasilkan  performa  lebih  baik dibandingkan  dengan  penambahan  logam  Cu(II). Berdasarkan  hasil  konfigurasi  elektron,  logam  Fe dalam  bentuk  ion  Fe(III)  memiliki  lebih  banyak elektron bebas dibandingkan dengan logam Cu dalam
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 T ega n ga n ( V) Intensitas Cahaya (Watt/m 2 ) HA HA-Cu HA-Fe 0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 D ay a (W /m 2) Intensitas Cahaya  (Watt/m2) HA HA-Cu HA-Fe 0 1 2 3 4 5 6 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 E fi si e n si K o n v er si E n er gi M aks im um (10 -4 %) Intensitas Cahaya (Watt/m 2 ) HA HA-Cu HA-Fe
bentuk  ion  Cu(II).  Semakin  banyak  elektron  bebas maka  kemampuan  zat  warna  dalam  menyerap  foton lebih optimal sehingga aliran muatan menjadi semakin baik.
Penambahan logam pada zat warna asam humat memberikan pengaruh  lebih  besar terhadap  nilai  arus yang  dihasilkan.  Hal  tersebut  disebabkan  oleh banyaknya  elektron  bebas  dari  logam  yang  dapat meningkatkan  jumlah  foton  yang  diserap  dan  terlibat dalam kinerja zat warna pada DSSC.
Dalam  penelitian  ini,  penggunaan  kompleks asam humat dengan logam Cu(II) dan Fe(III)  sebagai sensitizer masih menghasilkan nilai efisiensi konversi energi  maksimum  yang  rendah.  Perolehan  nilai  ini dapat  disebabkan  oleh  banyak  faktor.  Beberapa kemungkinan diantaranya kapasitas absorpsi kompleks pada sumber cahaya yang digunakan masih rendah, dan interaksi antara permukaan dye sensitizer , TiO 2 serta elektrolit belum optimal.
Tabel  2. Nilai  Besaran  dan  Efisiensi  DSSC  pada Variasi Zat Warna
Zat warna Isc ( µ A/cm 2 ) Voc (mV) Daya (W/m 2 ) Efisiensi konversi energi maksimum (%) HA 1,99 11,24 2,22×10 -4 0,51×10 -4 HA-Cu 12,78 13,52 1,72×10 -3 3,28×10 -4 HA-Fe 19,60 15,17 2,65×10 -3 5,39×10 -4

## KESIMPULAN
Sintesis  kompleks  Cu(II)  dan  Fe(III)  dengan ligan  asam  humat  sebagai  zat  warna  dalam  DSSC berhasil  terbentuk  ditujukan  oleh  hilangnya  bilangan gelombang 1712, 1400 dan 1265 cm -1 serta munculnya pita  serapan  baru  logam  oksida  yang  menunjukkan bahwa logam terikat dengan gugus fungsi karboksilat pada asam humat. Penambahan  ion  logam pada asam humat  mampu  meningkatkan  performa  DSSC  yang dihasilkan khususnya nilai arus yang diperoleh karena adanya  elektron  bebas  dari  kation  logam  sehingga dapat  meningkatkan  jumlah  foton  yang  diserap  oleh sensitizer.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  untuk  Laboratorium a Kimia Fakultas  Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam Universitas  Tanjungpura  Pontianak  sebagai  tempat pelaksanaan  penelitian.  Laboratorium  Kimia  Organik Fakultas  Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam Universitas Gadjah Mada Yogyakarta sebagai tempat analisis sampel penelitian menggunakan spektofotometer inframerah..

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Tim  Sekretaris  Jenderal  Dewan  Energi Nasional,  “Indonesia  energy  out  look  2019,” pp. 1-94, 2019. ISSN: 2527-3000
[2] G. P. Smestad and M. Grätzel, “Demonstrating electron  transfer  and  nanotechnology:  A natural  dye-sensitized  nanocrystalline  energy converter,” J. Chem. Educ. , vol. 75, no. 6, pp.
752–756, 1998.
https://doi.org/10.1021/ed075p752
[3] L.  Giribabu  and  R.  K.  Kanaparthi,  “Are porphyrins  an  alternative  to  ruthenium(II) sensitizers  for  dye-sensitized  solar  cells?,” Curr. Sci. , vol. 104, no. 7, pp. 847–855, 2013. www.jstor.org/stable/24092098.
[4] I. Kartini, S. Wahyuningsih, T. D.
Wahyuningsih, et al. , Potensi zat warna alam indonesia  sebagai  sensitiser  sel  surya  sistem sandwich titania tersensitisasi . UGM Yogyakarta: Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarat, 2009.
[5] R. L. Vekariya, K. K. Sonigara, K. B. Fadadu, et  al .,,  “Humic  acid  as  a  sensitizer  i  n  highly stable dye solar cells: energy from an abundant natural  polymer  soil  component,” ACS Omega ,  vol.  1,  no.  1,  pp.  14–18,  2016. https://doi.org/10.1021/acsomega.6b00010
[6] K. Yang, D. Lin, and B. Xing, “Interactions of humic acid with nanosized inorganic oxides,” https://doi.org/10.1021/la803701b
[7] Y.  Cho  and  W.  Choi,  “Visible  light-induced reactions  of  humic  acids  on  TiO2,” J.
Photochem. Photobiol. A Chem. , vol. 148, no. 1–3, pp. 129–135, 2002. https://doi.org/10.1016/S1010-
6030(02)00082-5
[8] H. Cui, H. M. Hwang, S. Cook, et al., “Effect of  photosensitizer  riboflavin  on  the  fate  of 2,4,6-trinitrotoluene in a freshwater environment,” Chemosphere ,  vol.  44,  no.  4, pp. 621–625, 2001. https://doi.org/10.1016/S0045- 6535(00)00333-7
[9] I.  Kostić,  A.  Tatjana,  N.  Ružica, et  al. , “Copper(II)  and  lead(II)  complexation  by humic acid and humic-like ligands,” J. Serbian Chem.  Soc. ,  vol.  76,  no.  9,  pp.  1325–1336, 2011. https://doi.org/10.2298/JSC110310115K
[10] L. Alibabaei, M. Wang, R. Giovannetti, et al. , “Application of Cu(ii) and Zn(ii)
coproporphyrins  as  sensitizers  for  thin  film dye  sensitized  solar  cells,” Energy  Environ. Sci. ,  vol.  3,  no.  7,  pp.  956–961,  2010. https://doi.org/10.1039/B926726C
[11] H.  Setyawati,  H.  Darmokoesoemo,  A.  T.  A. Ningtyas, et al ., “Effect of metal ion Fe(III) on the performance of chlorophyll as photosensitizers on dye sensitized solar cell,”
Results  Phys. ,  vol.  7,  no.  Iii,  pp.  2907–2918, 2017. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2017.08.009
[12] E.  S.  Ningrum,  H.  Darmokoesoemo,  and  H. Setyawati,  “Pengaruh  ion  logam  Fe(III) terhadap kinerja 5,10,15,20- tetraphenylporphyrin  sebagai  fotosensitizer pada dye sensitized solar cell (DSSC),” pp. 1–
11, 2019.
[13] S. Zhou, S. Chen, Y. Yuan, et al ., “Influence of humic acid complexation with metal ions on extracellular  electron  transfer  activity,” Sci. Rep. ,  vol.  5,  no.  June,  pp.  1–9,  2015. https://doi.org/10.1038/srep17067
[14] W.  Rahmalia,  “Parameter  de  performance  de phto-electodes de TiO2/Kaolinit et d’electrolites  a  base  de  carbonates  biosoirces dans  la  cellule  solaire  sensibillisee  par  la bixin,”  Institute  National  Polytechnique  de Toulouse, 2016.
[15] S.  M.  R.  Nadaek  and  D.  Susanti,  “Variasi temperatur dan waktu tahan kalsinasi terhadap unjuk  kerja  semikonduktor  TiO2  sebagai  dye sensitized  solar  cell  (DSSC)  dengan  dye  dari ekstrak buah naga,” J. Tek. ITS , vol. 1, pp. 2– 7, 2014. ISSN: 2301-9271
[16] R.  Damayanti,  Hardeli,  and  H.  Sanjaya, “Preparasi  dye  sensitized  solar  cell  (dssc) menggunakan  ekstrak  antosianin  ubi  jalar ungu  (Ipomea  batatas  L.),” J.  Sains  dan Teknol. ,  vol.  6,  no.  2,  pp.  148–157,  2014.
ISSN:2085-8019
[17] R.  Alfanaar,  S.  Senyawa,  K.  Astaxanthin, et al ., “Bantuan gelombang ultrasonik,” vol. 41, no. 2, pp. 88–94, 2019. http://dx.doi.org/10.24817/jkk.v41i2.3366
[18] A. Azam, A. S. Ahmed, M. Oves, et al ., “Size- dependent  antimicrobial  properties  of  CuO nanoparticles  against  Gram-positive  and  - negative bacterial strains,”
Int. J. Nanomedicine ,  vol.  7,  no.  May  2014,  pp. 3527–3535, 2012. https://doi.org/ 10.2147/IJN.S29020
[19] V. V. T. Padil and M. Černík, “Green synthesis of  copper  oxide  nanoparticles  using  gum karaya as a biotemplate and their antibacterial application,” Int. J. Nanomedicine , vol. 8, no. October 2014, pp. 889–898, 2013. https://doi.org/ 10.2147/IJN.S40599
[20] M. Y. Nassar, H. M. Aly, M. E. Moustafa, et al ., “Synthesis, characterization and biological activity  of  new  3-substitued-4-amino-5- hydrazino-1,2,4-triazole schiff bases and their Cu(II)  complexes:  a  new  approach  to  CuO nanoparticles for photocatalytic degradation of methylene  blue  dye,” J.  Inorg.  Organomet.
Polym. Mater. , vol. 27, no. 5, pp. 1220–1233, 2017. https://doi.org/10.1007/s10904-017- 0569-x
[21] Kustomo and S. J. Santosa, “Studi kinetika dan adsorpsi  zat  warna  kation  (metilen  biru)  dan anion  (metil  orange)  pada  magnetit  terlapis asam humat,” J. Jejaring Mat. dan Sains , vol.
1, no.
2, pp. 64–69, 2019. https://doi.org/10.36873/jjms.v1i2.212
[22] H. Widiyandari, A. Purwanto, E. Hidayanto, et al ., “Fabrikasi  gelas transparant konduktif  fto
(flourine-doped  tin  oxide)  dan  aplikasinya pada  sel  surya  berbasis  dye  (DSSC),” Pros. InSINas , no. Cvd, pp. 88–92, 2012.
[23] W. Rahmalia, I. H. Silalahi, U. Thamrin, et al ., “Kaoline  modified  TiO2  based  photo- electrode for bixin-sensitized solar cell: effect of  illumination  intensity  to  Voc  and  Isc values,” pp. 1–23.
[24] A. Y. K. Dewi, S. Priatmoko, and S. Wahyuni, “Elektroda  solar  cell  berbaris  komposit TiO2/SiO2 sebagai energi alternatif terbarukan,” Indones. J. Chem. Sci. , vol. 1, no. 2, pp. 92–97, 2012, ISSN:2252-6951.
[25] Y.  Hari  Prasetyo,  S.  Wahyuningsih,  and  R. Suryana,  “Studi  variasi  elektrolit  terhadap kinerja  dye-sensitized  solar  cell  (DSSC),” J. Fis. Indones. , vol. 18, no. 53, pp. 47–49, 2015. https://doi.org/ 10.22146/jfi.24388
[26] M. Wu and T. Ma, “Low-cost pt-free counter electrode  catalysts  in  dye-sensitized  solar cells,” Green Energy Technol. , no.
9781447164722, pp.
77–87, 2014. https://doi.org/10.1007/978-1-4471-6473-
9_4
[27] Y. L. Lee, C. L. Chen, L. W. Chong, et al ., “A platinum counter electrode with high electrochemical activity and high transparency for  dye-sensitized  solar  cells,” Electrochem. commun. ,  vol.  12,  no.  11,  pp.  1662–1665, 2010.
https://doi.org/10.1016/j.elecom.2010.09.022
[28] N.  Puspa,  N.  A.  Silviyanti,  G.  Yudoyono, et al .,  “Pengaruh  ketebalan  lapisan  TiO2 terhadap  performasi  dye  sensitized  solar cells,” J.  Fis.  dan  Apl. ,  vol.  14,  no.  1,  p.  12, 2018. DOI: 10.   12962/j24604682.v14i1.3553
[29] A. Fitria, A. Amri, and A. Fadli, “Pembuatan prototip  dye  sensitized  solar  cell  (dssc) menggunakan  dye  ekstrak  buah  senduduk dengan  variasi  fraksi  pelarut  dan  lama perendaman coating TiO 2 ,” vol. 3, no. 1, pp. 1– 9, 2016.
[30] K.  Z.  Taqwa  and  B.  A.  Dwiyantoro,  “Studi eksperimental  pengaruh  intensitas  cahaya terhadap  performa  dssc  (dye  sensitized  solar cell)  dengan  ekstrak  buah  dan  sayur  sebagai dye  sensitizer,”  vol.  4,  no.  1,  p.  103,  2015. ISSN: 2337-3539