Top Banner
APLIKASI NANOPARTIKEL DALAM Energi Elvika Ramayanti Universitas Muhammadiyah REVIEW JURNAL
27

Ti o2 dan sio2

Aug 13, 2015

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Ti o2 dan sio2

APLIKASI NANOPARTIKEL DALAM Energi

Elvika RamayantiUniversitas Muhammadiyah

REVIEW JURNAL

Page 2: Ti o2 dan sio2

?Teknologi

Aplikasi praktis dari pengetahuan pada area tertentu untuk menyelesaikan permasalahan manusia.

NANO Teknologi…

NANO Teknologi

Page 3: Ti o2 dan sio2

NANO ITU Apa ?

Nano-Nano ? iPOD Nano ? Nano-Karno ?

Page 4: Ti o2 dan sio2

1 nanometer = 1 per semilyar meter

Meter (m)

Mikro (µ)

10-6

Nano (n)

1

10-9

Istilah “nano” berasal dari bahasa Yunani yang berarti kecil/kerdil, digunakan untuk satuan dimensi.

11.000.000.000

Nol-nya ada SEMBILAN !!!!!

1 nm = m

Page 5: Ti o2 dan sio2

Size – 10-9 m (1 nanometer)

10010-9 10-6 10-3 103 106 109 m

Sekecil apa sih ukuran nanometer itu?

1 nm ≈ 1/50,000 ketebalan sehelai rambut

Page 6: Ti o2 dan sio2

Nanoteknologi adalah ilmu yang mempelajari dan merekayasa materi pada skala 1 hingga 100 nanometer dimana terjadi fenomena unik dan sifat baru.

1 nanometer = 10-9 meter

Ilmu baru….?Bukan! Nanoteknologi atau nanosains adalah multidisiplin yang membutuhkan ilmu sains dasar seperti

fisika, kimia, biologi, dsb untuk memahaminya.Nanoteknologi adalah pendekatan pada ukuran nanometer

Page 7: Ti o2 dan sio2

Dewasa ini, kegunaan material berstruktur nano mengalami perkembangan yang sangat pesat

Aplikasi nanopartikel dapat diterapkan dalam berbagai bidang seperti

Biologi, Kimia, Fisika, Komputer, Militer, dan Industri (Saputra et al,

2011)

7

Page 8: Ti o2 dan sio2

8

Page 9: Ti o2 dan sio2

9

Page 10: Ti o2 dan sio2

ELEKTRODA SOLAR CELL BERBASIS KOMPOSIT TiO2/SiO2 SEBAGAI ENERGI

ALTERNATIF TERBARUKAN

Page 11: Ti o2 dan sio2

Pendahuluan

11

Page 12: Ti o2 dan sio2

Pendahuluan

Sel surya atau solar cell merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengkonversi energi matahari menjadi energi listriksehingga energi matahari seharusnya dapatdimanfaatkan secara maksimal (Phani et al., 2001).

12

Page 13: Ti o2 dan sio2

Pendahuluan

TiO2 adalah salah satu material yang banyakdikembangkan sebagai elektroda solar cell karena sifat semikonduktornya.

Semikonduktor titania (TiO2) bersifat inert, tidak berbahaya, relatif murah dan reaktif terhadap cahaya sehingga memilikikarakteristik optik yang baik.

Semikonduktor TiO2 hanya aktif dalamdaerah cahaya UV (Linsebigler et al., 2005).

TiO2

13

Page 14: Ti o2 dan sio2

Pendahuluan

sebagai material komposit secara efektifdapat meningkatkan stabilitas fase kristalanatase TiO2, membatasi pertumbuhankristalit dan meningkatkan luas permukaan bahan semikonduktor.

perlu dilakukan pengontrolan karena porositas bahan, tingkat keseragaman pori, dan homogenitas sebaran logam pada semikonduktor merupakan faktor-faktoryang juga menentukan kualitas bahan semikonduktor

SiO2

14

Page 15: Ti o2 dan sio2

Pendahuluan

Metode sol-gel mempunyai kelebihan yaitumudah, pencampuran dapat terjadi sempurna dan fase yang dihasilkan homogen, untuk ukuran partikel dan homogenitasnya menjaditerkontrol

Sol-Gel

15

Page 16: Ti o2 dan sio2

Skema Kerja

16

Substrat PET:ITO berukuran 3 x 3 cm dibersihkan terlebih dahulu dengan merendamsubstrat menggunakan aquades dan etanol masing-masing selama 5 menit

Kemudian dikeringkan pada suhu kamar (25o C)

Page 17: Ti o2 dan sio2

Skema Kerja

17

TiIPP sebanyak 8,80 mL ditambahkan ke dalam 143 mL etanol

ditambahkan variasi %mol SiO2 sebanyak 0, 10, 15, dan 20 % mol.

Larutan diaduk selama 15 menit pada temperatur ruang dan ditambahkan larutan HClsebanyak 0,5 mL.

akuades ditambahkan pada larutan dan diaduk selama 30 menit, larutan didiamkanselama 24 jam sampai terbentuk sol

Pembentukkan Komposit TiO2/SiO2

Sol yang terbentuk dioven pada suhu 120o C selama 10 jam, kemudian difurnace pada suhu 500o C selama 2 jam.

Serbuk yang dihasilkan dilapiskan pada substrat fleksibel ITO pada bagiankonduktifnya dengan ukuran 2 x 2 cm

Page 18: Ti o2 dan sio2

Skema Kerja

18

Lanjutan …

dikarakterisasi dengan menggunakan XRD,SEM-EDX, dan DR-UV.

Pembentukkan Komposit TiO2/SiO2

Sebelum digunakan sebagai elektrodakerja, komposit TiO2/SiO2 terlebih dahuludirendam dengan larutan dye selama 1 jam.

Page 19: Ti o2 dan sio2

Larutan dye dibuat dengan cara:1. menimbang 15 gram kulit bagian dalam

buah manggis dan menghaluskannyadengan mortar

2. kemudian direndam dalam campuranmethanol:asam asetat:air (25:4:21 perbandingan volume) selama 24 jam.

3. Larutan kemudian difilter dengan kertassaring dan disimpan dalam botol berwarna gelap.

19

Page 20: Ti o2 dan sio2

Penyusunan Solar Cell

20

Page 21: Ti o2 dan sio2

Hasil

Digunakan untuk menganalisis band gap komposit TiO2/SiO2.

Perhitungan band gap dilakukan denganmenggunakan persamaan Kubelka-Munkyaitu (Eg)

Diffuse Reflectance Ultra Violet (DR-UV)

21

Page 22: Ti o2 dan sio2

HasilXRD

22

Page 23: Ti o2 dan sio2

Hasil

Untuk mengukur ukuran kristal denganpersamaan Debye-Scherrer : D = 0,9λ/β cosθ.

Berdasarkan perhitungan masing-masingpuncak diketahui bahwa ukuran partikelTiO2 murni sekitar 16,24 nm dan TiO2/SiO2 15 % mol sekitar 9,38 nm.

didominasi oleh fase kristal anatase TiO2 dengan struktur kristal tetragonal

XRD

23

Page 24: Ti o2 dan sio2

HasilSEM

24

Page 25: Ti o2 dan sio2

Tegangan rangkaian terbuka (Voc)arus rangkaian pendek (Isc)tegangan maksimum (VMPP)Arus maksimum (IMPP) dan daya maksimum. fill factor (FF)efisiensi solar cell ().25

Page 26: Ti o2 dan sio2

Kesimpulan

Hasil penelitian membawa kepadakesimpulan bahwa komposit TiO2/SiO2 dipreparasi dengan variasi konsentrasiSiO2memberikan hasil terbaik pada SiO2 15% mol.

Band gap terbaik dihasilkan oleh kompositTiO2/SiO2 dengan konsentrasi SiO2 15 % mol.

Karakteristik solar cell komposit TiO2/SiO2 didominasi oleh fase kristal anatase TiO2 dengan Struktur kristal tetragonal danberukuran antara 10-20nm.

26

Page 27: Ti o2 dan sio2

SEKIAN &TERIMA KASIH

27