Sintesis dan Karakterisasi Nanokristal TIO2 untuk Aplikasi Sel Surya

LAPORAN PENELITIAN – Lembaga Penelitian Universitas Tadulako (2008). Laporan hasil penelitian hibah Penelitian Kerjasama Perguruna Tinggi (Pekerti) berjudul sintesis dan karakterisasi nanokristal TiO2 untuk aplikasi sel surya di ketua oleh Drs. Syamsu, M.Si. dengan anggota Amiruddin Kade, S.Pd., M.Si., dan Haeruddin, S.Pd., M.Si.. Penelitian ini dibiayai oleh Direktorat Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat dengan nomor kontrak: 033/SP2H/PP/DP2M/III/2008  tanggal 06 Maret 2008.

Dr. Akhiruddin Maddu, M.Si. sebagai ketua Tim Peneliti Mitra dengan anggota adalah Dr. Kiagus Dahlan, M.Si. dari Kelompok Keahlian Fisika Material Jurusan Fisika FMIPA Institut Pertanian Bogor .

RINGKASAN - Sintesis nanokristal TiO2 telah berhasil dilakukan dengan metode baru (modifikasi) TiO2 komersil dengan 2 metode. Metode pertama dengan menggunakan HCl dan larutan amonia (NH4OH), metode kedua adalah menggunakan teknik sonokimia dengan penambahan larutan NaOH. Bubuk TiO2 yang dihasilkan berkisar 59 nm yang masih berada dalam kawasan material nanostruktur. Selain itu, telah dilakukan sintesis film TiO2 dengan teknik ”sol-gel” dengan prekursor TiCl4 dan TiCl4+DEA. Film-film yang telah dihasilkan dikarakterisasi untuk mengamati sifat optik, dan struktur film dengan menggunakan UV-Vis, dan XRD. Melalui variasi suhu pemanasan dari 100 ^oC sampai 500 ^oC dengan menggunakan modifikasi TiO2 komersil (metode 1) diperoleh peningkatan ukuran kristal dari 44,28 nm menjadi 59,05 nm, dan lebar celah energi dari 3,09 eV menjadi 3,14 eV film TiO2. Melalui variasi suhu pemanasan dari 100 ^oC sampai 300 ^oC dengan menggunakan metode sintesis film TiO2 dengan teknik ”sol-gel” dengan prekursor TiCl4 diperoleh peningkatan celah pita energi dari 3,20 eV menjadi 3,42 eV. Hasil ini menunjukkan bahwa nilai-nilai celah pita energi yang diperoleh mirip dengan yang diperoleh peneliti-peneliti sebelumnya. Melalui optimasi suhu pemanasan pada 100 ^oC dan 500 ^oC dengan menggunakan metode sintesis film TiO2 dengan teknik ”sol-gel” dengan prekursor TiCl4+DEA diperoleh masing-masing celah pita energi 3,22 eV dan 3,68 eV. Hasil ini menunjukkan bahwa film-film yang diperoleh sangat transparan dan layak diterapkan sebagai fotoelektroda pada sistem sel surya tersensitisasi dye. Akhirnya dapat disimpulkan bahwa telah berhasil disintesis nanokristal TiO2 dengan metode baru (modifikasi) TiO2 komersil dan dengan teknik ”sol-gel” dengan prekursor TiCl4 dan TiCl4+DEA dengan kualitas yang baik.

CAPAIAN INDIKATOR KINERJA - Indikator kinerja hasil penelitian yang telah dicapai, antara lain: artikel ilmiah yang telah dipublikasi pada Jurnal Gravitasi, Jurusan Fisika FMIPA Universitas Tadulako, edisi tahun 2008. Selain itu, beberapa data hasil penelitian yang dikerjakan di Laboratorium Fisika Lanjut, FKIP Universitas Tadulako yang masih dalam proses karakterisasi sifat optik, struktur dan morfologinya juga akan dipublikasikan pada jornal nasional, baik terakreditasi maupun yang tidak terakreditasi. Topik penelitian ini telah melibatkan 3 (tiga) orang mahasiswa Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Tadulako dalam kegiatan penelitian dengan optimasi parameter yang lain dalam rangka penyusunan tugas akhir (skripsi). Adapun mahasiswa yang dimaksud adalah : (1) Anas Husaini (G10104015), (2) Ilham AL (G10104020), dan (3) Mohammad Rizly (G10103017). Ketiga mahasiswa yang dimaksud selain dibimbing oleh peneliti, juga dibimbing oleh dua orang dosen Jurusan Fisika FMIPA Universitas Tadulako, dan diharapkan selesai akhir tahun 2008. Indikator kinerja lain, adalah tersedianya peralatan penelitian berupa : hotplate stirrer/digital hotplate/magnetic stirrer, spin coater, ultrasonik clear, dan perangkap lemari asam yang dapat digunakan untuk penelitian lanjutan, baik yang didanai oleh DP2M maupun dari instansi lain.