Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Amonia merupakan senyawa kimia yang disintesis melalui proses Haber-Bosch yang dapat menghasilkan emisi gas CO2 dalam jumlah besar karena dilakukan pada suhu dan tekanan tinggi, sehingga diperlukan teknologi alternatif untuk mensintesis amonia dengan menggunakan energi yang lebih rendah dan ramah lingkungan. Pada penelitian ini dilakukan pengembangan sistem tandem Sel Surya Tersensitisasi Zat Warna Fotoelektrokimia (DSSC-PEC) untuk reaksi reduksi nitrogen (NRR) menjadi amonia. Sel PEC menggunakan TiO2NT/BiVO4 sebagai fotoanoda untuk oksidasi air yang disintesis dengan metode optimasi SILAR selama 20 siklus memberikan photocurrent sebesar 0,352 mA/cm2. Sebagai katoda tempat berlangsungnya reaksi reduksi nitrogen menjadi amonia, digunakan Ti3+/TiO2NT. Sistem PEC digabungkan dengan DSSC berbasis TiO2NT/N719 dengan efisiensi 1,13% sebagai penambah energi dalam reaksi. Menggunakan sistem ini dengan luas area elektroda masing-masing 3 cm2, amonia yang dihasilkan dianalisis dengan menggunakan metode fenat didapatkan sebesar 0,393 µmol dengan efisiensi Solar to Chemical Conversion (SCC) sebesar 0,003%.

---

Ammonia is a chemical compound that is synthesized through the Haber-Bosch process which can produce large amounts of CO2 gas emissions because it is carried out at high temperatures and pressures, so an alternative technology is needed to synthesize ammonia that uses less energy and is environmentally friendly. In this research, the development of a Dye-Sensitized Solar Cell Photoelectrochemical tandem system (DSSC-PEC) was carried out for the nitrogen reduction reaction (NRR) into ammonia. PEC cells using TiO2NT/BiVO4 as a photoanode for water oxidation synthesized by the SILAR optimization method for 20 cycles gave a photocurrent of 0.352 mA/cm2. As the cathode where the nitrogen reduction reaction to ammonia takes place, Ti3+/TiO2NT is used. The PEC system is coupled with a DSSC based on TiO2NT/N719 with an efficiency of 1.13% as an energy booster in the reaction. Using this system with an electrode area of 3 cm2, the ammonia produced was analyzed using the phenate method and obtained 0.393 µmol with a Solar to Chemical Conversion (SCC) efficiency of 0.003%."

"Kebutuhan bahan bakar fosil yang meningkat mengakibatkan ketersediaan bahan bakar fosil semakin menipis, sehingga sumber energi berbasis fosil memiliki harga yang tinggi. Oleh karena itu, dibutuhkan energi alternatif yang mampu untuk mengganti energi fosil menjadi energi yang dapat diperbarui dengan memanfaatkan cahaya matahari. Produksi hidrogen merupakan salah satu cara memanfaatkan kelebihan energi terbarukan. Salah satu usaha untuk meningkatkan produksi hidrogen (H2) pada suatu material semikonduktor sulfida logam adalah menghambat laju rekombinasi suatu material dan membuat sistem tandem dyes sensitized solar cell dengan photoelectrochemical cell (DSSC-PEC). Dalam penelitian ini dilakukan pengembangan sistem tandem DSSC-PEC untuk produksi H2. Katoda PEC berfungsi sebagai zona katalisis produksi hidrogen menggunakan Pt/TiO2NTAs, dan fotoanoda berfungsi sebagai oksidasi air menggunakan TiO2NTAs/Bi2S3 yang disintesis dengan mentode SILAR dengan berbagai variasi perbandingan komposisi dan variasi siklus. Sedangkan katoda DSSC menggunakan elektrolit I-/I3-, dan Pt/FTO, dan anoda menggunakan TiO2NTAs/N719. Semua material tersebut dikarakterisasi dengan MPA, UV-VIS DRS, XRD, dan SEM.Hasil penelitian menunjukkan bahwa fotoanoda dengan variasi perbandingan komposisi (1:1) pada siklus 2 menghasilkan respon arus terhadap cahaya yang paling optimum. Material ini memiliki respon terhadap sinar tampak, dengan energi celah pita sebesar 2,95 eV. Hal ini menunjukkan bahwa material fotoanoda tersebut memilki performa fotokatalitik yang lebih bagus jika dibandingkan dengan material tunggal TiO2NTAs, dan Bi2S3. Hasil difraktogram material TiO2NTAs/Bi2S3 memiliki kesesuaian dengan standar ICDD 01-074-9438 menghasilkan puncak difraksi pada 2Θ ( ͦ) 25, 28, 31, 35, 38, 40, 46, 48, 54, 55, 63, 70, dan 76 merupakan campuran dari TiO2 anatase, logam Ti, dan Bi2S3. Dari gambar SEM yang dihasilkan dengan metode sonikasi menunjukkan terjadinya bongkahan-bongkahan pada bentuk nanotubenya. Sedangkan dalam sistem tandem sel yang telah dikembangkan menghasilkan efisiensi Solar Cell sebesar 1,38 %. Dengan jumlah hidrogen yang dihasilkan pada kondisi penyinaran selama 6 jam sebesar 0,02318 %. Sedangkan tanpa adanya penyinaran hidrogen yang dihasilkan sebesar 0,000651%. Hal ini menunjukkan bahwa dengan adanya penyinaran mampu menghasilkan hidrogen lebih banyak dibandingkan dengan tanpa adanya penyinaran.

---

The increasing need for fossil fuels has resulted in the availability of fossil fuels being depleted, so fossil-based energy sources have a high price. Therefore, alternative energy is needed that can replace fossil energy with renewable energy by utilizing sunlight. Hydrogen production is one way to take advantage of the advantages of renewable energy. One effort to increase the production of hydrogen (H2) in a metal sulfide semiconductor material is to inhibit the recombination rate of a material and create a tandem dye-sensitized solar cell system with a photoelectrochemical cell (DSSC-PEC). In this research, a tandem DSSC-PEC system was developed to produce H2. PEC cathode functions as a catalytic zone for hydrogen production using Pt/TiO2NTAs, and photoanode functions as water oxidation using TiO2NTAs/Bi2S3 synthesized by the SILAR method with various composition ratios and cycle variations. While the cathode of DSSC uses electrolytes I-/I3-, and Pt/FTO, and the anode uses TiO2NTAs/N719. All these materials were characterized by MPA, UV-VIS DRS, XRD, and SEM.

The results showed that photoanodes with varying composition ratios (1:1) in cycle 2 produced the most optimum current response to light. This material has a response to visible light, with a band gap energy of 2.95 eV. This shows that the photoanode material has a better photocatalytic performance when compared to the single materials TiO2NTas and Bi2S3. The results of the diffractogram of the TiO2NTAs/Bi2S3 material conforming to the ICDD standard 01-074-9438 producing diffraction peaks at 2Θ ( ͦ) 25, 28, 31, 35, 38, 40, 46, 48, 54, 55, 63, 70, and 76 is a mixture of TiO2 anatase, metal Ti, and Bi2S3. From the SEM image generated by the sonication method, it shows the occurrence of lumps in the shape of the nanotubes. Meanwhile, in the tandem cell system that has been developed, the efficiency of Solar Cell is 1.38%. With the amount of hydrogen produced under irradiation for 6 hours of 0.02318 %. Meanwhile, in the absence of irradiation, the resulting hydrogen is 0.000651%. This shows that the presence of irradiation is able to produce more hydrogen than without irradiation.

"

"Amonia merupakan senyawa penting bagi kehidupan di bumi, diantaranya yaitu dalam bidang industri dan pertanian. Permintaan amonia diperkirakan akan meningkat setiap tahunnya. Secara konvensional, fiksasi industri dari N2 untuk menghasilkan NH3 dilakukan melalui proses Haber−Bosch yang membutuhkan kondisi suhu dan tekanan yang sangat ekstrim sehingga mengonsumsi energi dalam jumlah tinggi dan mengemisikan CO2 dalam jumlah yang sangat besar. Oleh karena itu, perlu mengembangkan teknologi alternatif untuk sintesis amonia dengan metode yang ramah lingkungan. Banyak penelitian yang mengembangkan konversi nitrogen menjadi amonia secara fotoelektrokimia dengan adanya material semikonduktor, namun efisiensi yang dihasilkan masih belum cukup baik, sehingga perlu untuk dikembangkan lebih lanjut. Pada penelitian ini dilakukan pengembangan sistem tandem Dye Sensitized Solar Cell-Photoelectrochemistry (DSSC-PEC) untuk konversi nitrogen menjadi amonia. Sel DSSC disusun menggunakan fotoanoda N719/TiO2NTs, elektrolit I-/I3-, dan katoda Pt/FTO. Efisiensi DSSC yang dihasilkan pada penelitian ini sebesar 1,49%. Sel PEC disusun menggunakan BiOBr/TiO2NTs yang disintesis dengan metode successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) sebagai katoda, tempat berlangsungnya reaksi konversi nitrogen menjadi amonia, dan Ti3+/TiO2NTs sebagai fotoanoda tempat berlangsungnya oksidasi air. Selain itu, pada penelitian ini juga dilakukan variasi ketika Ti3+/TiO2NTs digunakan sebagai fotoanoda dan BiOBr/TiO2NTs sebagai katoda beserta BiOBr/TiO2NTs sebagai fotoanoda dan katoda. Sistem tandem disusun dengan menghubungkan anoda PEC dengan katoda DSSC, serta katoda PEC dengan anoda DSSC menggunakan kawat tembaga. Kadar amonia yang dihasilkan dianalisis dengan menggunakan metode fenat. Pada penelitian ini diperoleh kadar amonia tertinggi dengan sistem yang menggunakan material BiOBr/TiO2NTs pada anoda dan katoda dengan kadar amonia yang dihasilkan sebesar 0,1272 µmol selama 6 jam, dengan persen solar to chemical conversion (SCC) sebesar 0,0021%.

---

Ammonia is an important compound for human’s life, including in industry and agriculture. The demand for ammonia is expected to increase every year. Conventionally, the industrial fixation of N2 to NH3 is carried out through the Haber−Bosch process which requires extreme conditions of temperature and pressure. This process consumes a high amount of energy and emits a very large amount of CO2. Therefore, it is necessary to develop alternative technologies for ammonia synthesis using environmentally friendly methods. Many studies have developed the photoelectrochemical conversion of nitrogen to ammonia in the presence of semiconductor materials, but the resulting efficiency is still not good enough, so it needs further development. In this research, the development of the tandem system of Dye Sensitized Solar Cell-Photoelectrochemistry (DSSC-PEC) was carried out for the conversion of nitrogen to ammonia. DSSC cells were prepared using N719/TiO2NTs photoanode, I-/I3- electrolyte, and Pt/FTO cathode. The DSSC efficiency produced in this research is 1.49%. PEC cells were prepared using BiOBr/TiO2NTs synthesized by the successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) method as the cathode, where the reaction of converting nitrogen into ammonia takes place, and Ti3+/TiO2NTs as the photoanode where water oxidation takes place. In addition, in this study we also did the various experiments when Ti3+/TiO2NTs were used as photoanode and BiOBr/TiO2NTs as cathode, as well as BiOBr/TiO2NTs as photoanode and cathode. The tandem system is arranged by connecting the PEC anode to the DSSC cathode and the PEC cathode to the DSSC anode using copper wire. The resulting ammonia levels were analyzed using the phenate method. In this study, the highest ammonia levels were obtained with a system using BiOBr/TiO2NTs material at the anode and cathode with the resulting ammonia of 0.1272 µmol for 6 hours, with an solar to chemical (SCC) value of 0.0021%."

"Bahan bakar hidrogen sebagai energi terbarukan berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi baru dan menggantikan bahan bakar fosil karena menghasilkan emisi rendah dan tidak berdampak negatif terhadap lingkungan. Produksi hidrogen dapat dilakukan dengan reaksi pemisahan air. Dalam penelitian ini, akan diamati reaksi pemisahan air pada sistem Sel Fotoelektrokimia Tersensitasi Zat Warna (DSPEC) menggunakan nanopartikel TiO2 untuk menghasilkan hidrogen 2H+ + 2e− → H2 (0,198 V NHE pada pH 7). Film FTO/TiO2 dipreparasi dan dikarakterisasi dengan XRD dan SEM. Pewarna komersial D102 dan D131 serta pewarna Rumbipy (kompleks) digunakan sebagai zat warna tersensitasi yang akan dibandingkan dalam elektroda kerja FTO/TiO2/pewarna; faktor-faktor seperti waktu loading zat warna, hole mobility (h+), dan adanya EDTA sebagai agen sacrificial akan diinvestigasi. Produksi hidrogen optimal diperoleh pada waktu loading 3 jam untuk D102 dan Rumbipy, sementara 2 jam untuk D131, hole mobility D102, D131, dan Rumbipy masing-masing adalah 6.42, 5.25, dan 11.01 (10-10 cm2s-1). Percobaan menghasilkan produksi hidrogen dalam sistem dengan adanyaEDTA sebagai berikut, Rumbipy > D102 > D131 dengan mol hidrogen terbesar mencapai 226,4 μmol dengan efisiensi faradaic 98,88% pada zat warna Rumbipy. Sedangkan dalam sistem tanpa adanya EDTA produksi hidrogen menghasilkan D131 > D102 > Rumbipy dengan mol hidrogen terbesar hanya mencapai 0,353 μmol dengan efisiensi faradaic 2,537% pada zat warna D131, selama waktu pengukuran 550 detik dengan iradiasi 100 mWcm-2.Hydrogen fuel as renewable energy has a potency to be utilized as new energy sources and replace fossil fuels cause it resulted low emission and having no negative impact to the environment. Hydrogen production can be carried out by water splitting. In this study, we will observe the reaction of water splitting on Dye-Sensitizer Photoelectrochemical Cell (DSPEC) system using TiO2 nanoparticles to produce hydrogen 2H+ + 2e− → H2 (0,198 V NHE in pH 7). FTO/TiO2 film was prepared and characterized by XRD and SEM. Commercial dyes D102 and D131 are used as well as Rumbipy (complex) dyes as dye sensitizer which will compared in working electrode FTO/TiO2/dyes; factors such as dye loading time, hole mobility, and with or without EDTA as sacrificial agent were studied. The optimal hydrogen production was achieved at 3 hours dye loading time for D102 and Rumbipy dyes, while 2 hours for D131 dyes, hole mobility of D102, D131, and Rumbipy dyes was 6.42, 5.25, and 11.01 (10-10 cm2s-1) respectively. The experiment resulted hydrogen production in the system with the presence of EDTA as follow Rumbipy > D102 > D131 with the largest mol hydrogen reached 226.4 μmol with faradaic efficiency 98.88% in Rumbipy dyes. Whereas in the system without EDTA the hydrogen production resulted D131 > D102 > Rumbipy with the largest mol hydrogen only reached 0.35 μmol with faradaic efficiency 2.54% in D131 dyes, during measurements time 550 seconds with irradiation 100 mW cm-2."

"Penggunaan energi matahari untuk produksi hidrogen dari air dapat menjadi alternatif yang potensial untuk mengatasi masalah keberlanjutan pasokan energi dan pengurangan pencemaran lingkungan. Sistem tandem dyes sensitized solar cell-photoelectrocatalytic (DSSC-PEC) berpotensi dikembangkan menjadi salah satu perangkat pemanen sinar matahari untuk produksi hidrogen (Solar to hydrogen). Dalam sistem tandem tersebut bagian PEC sebagai tempat terjadinya reaksi pemecahan air, sedangkan bagian DSSC berfungsi sebagai salah satu penyedia tegangan insitu dan elektron aktif bagi sel PEC. Material TiO2 nanotube arrays (TNAs) merupakan material satu dimensi (1D) yang memiliki sifat fotokatalitik yang superior dan luas permukaan spesifik yang besar, serta channel 1D yang kondusif dalam transpor muatan. TNAs telah dipreparasi menggunakan metode two step anodization dengan meningkatkan potensial anodisasi tahap dua pada potensial sedang. Plat Ti digunakan sebagai working electrode dan stainless steel digunakan sebagai counter electrode. Elektrolit yang digunakan adalah etilen glikol yang mengandung 0,3% w/w NH4F dan 2% v/v H2O. Hasil anodisasi tahap satu dihilangkan dengan sonikasi dalam air distilasi selama 20 menit dan plat ini berperan sebagai template untuk anodisasi tahap dua. Hasil anodisasi yang diperoleh pada tahap dua dikalsinasi pada suhu 450° C selama 2 jam untuk merubah fasa amorf menjadi fasa kristalin. Band gap energy dari TNAs yang dipreparasi dengan metode two step yakni sekitar 3,07-3,31 eV. Morfologi permukaan TNAs yang dihasilkan berbentuk heksagonal (honey comb). Peningkatan potensial anodisasi pada tahap dua menghasilkan TNAs yang highly order dengan durasi pembentukan yang relatif lebih singkat dengan nilai regularity ratio (RR) optimum 0,92. Agar lebih responsif terhadap sinar tampak, TNAs dimodifikasi dengan BiOI (bismuth oxyiodide) dengan metode Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) dengan bantuan ultrasonikasi dan pemanasan menggunakan pelarut air distilasi dan pelarut sorbitol. BiOI/TNAs hasil modifikasi responsif terhadap sinar tampak pada rentang 450-580 nm (redshift) dengan nilai band gap sekitar 1,90 eV-2,32. Morfologi permukaan BiOI/TNA yang dihasilkan yakni bentuk nanoplate, nanoflake, dan nanosheet dengan orientasi tegak lurus pada matriks TiO2 nanotubes. Modifikasi BiOI pada TNAs tidak mengubah fasa kristal anatase. Fotoanoda Graphene Oxide (GO)/TNAs dan reduced-Graphene Oxide (rGO)/TNAs dipreparasi menggunakan teknik drop casting dan teknik deposisi Cyclic Voltammetry (CV), berturut-turut. Modifikasi TNAs dengan material GO ini berhasil menggeser serapan pada sinar tampak (430 nm). Material GO atau rGO/TNAs ini dimodifikasi dengan BiOI untuk mendapatkan fotoanoda ternary yang memiliki respon fotoelektrokimia yang lebih tinggi. BiOI/TNAs dan ternary BiOI/GO/TNAs digunakan sebagai fotoanoda pada zona PEC. Sementara itu, pada bagian katoda PEC digunakan TNAs yang dimodifikasi dengan Pt yang dipreparasi dengan metode fotoreduksi, sebagai zona katalis untuk pembentukan hidrogen. Pengembangan bagian DSSC digunakan fotoanoda TNAs yang disensitasi dengan N719 dyes dan bagian katodanya digunakan kaca Fluorine-doped Tin Oxide (FTO) yang dilapisi dengan Pt. Efisiensi DSSC N719 dyes/TNAs optimum yang didapat sekitar 5,23%. Perangkat DSSC dan PEC ini diaplikasikan untuk produksi hidrogen menghasilkan persen solar to hydrogen (STH) sekitar 2,56%. Saat diaplikasikan untuk produksi hidrogen dan degradasi fenol secara simultan dengan persen solar to hydrogen (STH) turun menjadi 1,34%, namun mampu mendegradasi fenol hingga 73,74%. Dari hasil studi ini menunjukkan bahwa sistem DSSC-PEC dengan fotoanoda bagian PEC berupa BiOI/TNAs atau BiOI/rGO/TNAs memiliki potensi yang menjanjikan secara simultan untuk produksi hidrogen dan degradasi zat organik dalam air berkadar garam tinggi.

---

The solar energy utilization for hydrogen production from water can be a potential alternative to address the problem of sustainability of energy supply and reduction of environmental pollution. The tandem dyes-sensitized solar cell-photoelectrocatalytic (DSSC-PEC) system can potentially be developed into one of the solar harvesting devices for hydrogen production (Solar to hydrogen). In this tandem system, the PEC compartment acts as a site for the water-splitting reaction, while the DSSC part provides insitu voltage and active electrons for the PEC cell. TiO2 nanotube arrays (TNAs) are one-dimensional (1D) with a superior photocatalytic high surface area and one dimension channel conducive to charge transport. TNAs have been prepared using a two-step anodization method by increasing the second-step voltages at moderate voltage. The Ti foil and stainless steel were used as the working and counter electrodes, respectively. The ethylene glycol containing 0.3% w/w of NH4F and 2% v/v H2O was used as the electrolyte. The first anodization result was removed by the ultrasonication process in the distilled water for 20 min, and this foil acted as the template for the second step of anodization. The second anodization product was calcined at 450° C for 2 h to convert the amorphous phase into a crystalline phase. Increasing the second step potential for producing TNAs with a highly ordered structure can improve the PEC properties. The band gap energy of TNAs prepared with the two-step anodization method was 3.07-3.31 eV. The surface morphology of TNAs prepared by the two-step anodization method was hexagonal (honeycomb). The increasing voltage in the second anodization step reveals TNAs with high order and short-duration of TNAs production with a regularity ratio (RR) was 0.92. In order to extend absorption in the visible range, TNAs were modified with BiOI (bismuth oxy iodide) by Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) with ultrasonication and heat-assisted by using deionized water and sorbitol solvent. Modified BiOI/TNAs were responsive to visible light in the 450-580 nm (redshift) range, with a band gap energy of 1.90 - 2.32 eV. The BiOI/TNAs morphology was nanoplate, nanoflake, and nanosheet perpendicular to TiO2 nanotube matrices. The modification of BiOI on TNAs did not change the anatase crystal phase. The photoanode of Graphene oxide (GO)/TNAs and reduced-Graphene Oxide (rGO)/TNAs were prepared by Drop Casting and Cyclic Voltammetry (CV) deposition, respectively. The TNAs were modified with GO material and succeeded in shifting the absorption in visible light (430 nm). The GO/TNAs and the rGO/TNAs were modified with BiOI to produce a ternary photoanode with a higher photoelectrochemical response. The BiOI/TNAs and BiOI/GO/TNAs ternaries were used as photoanodes in the PEC zone. Meanwhile, at the PEC cathode, TNAs modified with Pt prepared by the photoreduction method were used as catalyst zone for the hydrogen formation. The development of DSSC using TNAs photoanode that were sensitized with N719 dyes and for the cathode used Fluorine-doped Tin Oxide (FTO) glass modified with Pt. The optimum efficiency of DSSC was 5.23%. The DSSC and PEC devices were applied for hydrogen production to produce solar to hydrogen (STH) of around 2.56 %. When applied to hydrogen production and phenol degradation simultaneously, the percentage of solar to hydrogen (STH) decreased to 1.34% but degraded phenol up to 73.74%. The results of this study reveal that the DSSC-PEC system with PEC photoanodes in the form of BiOI/TNAs or BiOI/rGO/TNAs has a promising potential for simultaneous hydrogen production and degradation of organic substance in salty water."

"ABSTRAKDSSC, dyes sensitized solar cell, dengan zat warna alami termasuk kurkumin memiliki efisiensi yang rendah karena masalah ketidakstabilan kromofor pada zat warna tersebut. Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi DSSC dengan meningkatkan kestabilan fotoanoda, yaitu dengan inkorporasi nanopartikel emas. Nanopartikel emas dapat meningkatkan photocurrent dikarenakan efek surface plasmon resonance yang mampu meningkatkan absorpsi fotoanoda terhadap cahaya tampak. Penelitian mengenai inkorporasi nanopartikel emas pada fotoanoda DSSC tersensitasi zat warna alami termasuk kurkumin masih kurang dipelajari. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah inkorporasi nanopartikel emas dapat meningkatkan respon terhadap sinar tampak dan aktivitas photocurrent fotoanoda TiO2 tersensitasi kurkumin. Selain itu dimaksudkan juga untuk mengetahui apakah inkorporasi nanopartikel emas pada fotoanoda TiO2 tersensitasi kurkumin dapat meningkatkan efisiensi DSSC. Penelitian ini dimulai dengan sintesis dan persiapan bahan yang dibutuhkan untuk pembuatan fotoanoda. Fotoanoda yang digunakan adalah lapisan film TiO2 diatas kaca transparan yang konduktif kaca berlapis FTO, fluor doped Tin Oxide , yang disensitasi dengan kurkumin dan diinkorporasikan dengan nanopertikel emas. TiO2 dibuat dengan metoda Rapid Breakdown Anodization RBA , FTO dibuat dengan metode spray pyrolysis, dan nanopartikel emas disintesis dengan metode Turkevich. TiO2 dan kombinasi fotoanoda yang dibuat dikarakterisasi dengan SEM-EDX, UV-DRS, FTIR, dan XRD. Kombinasi empat fotoanoda yang dibuat yaitu FTO/TiO2, FTO/TiO2/Au, FTO/TiO2/Kurkumin dan FTO/TiO2/Au/ Kurkumin. FTO/TiO2 dibuat dengan metode doctor blade. Inkorporasi nanopartikel emas pada permukaan fotoanoda FTO/TiO2 dilakukan dengan metode elektroforesis. Hasil karakerisasi SEM-EDX mengkonfirmasi adanya nanopartikel emas yang telah terinkorporasi pada permukaan fotoanoda TiO2 dan distribusinya. Karaktersisasi FTIR mengkonfirmasi adanya interaksi antara kurkumin dan TiO2 setelah proses sensitasi. Untuk mempelajari dampak inkorporasi nanopartikel emas pada absorpsi dan aktivitas photocurrent fotoanoda TiO2 tersensitasi kurkumin pada cahaya tampak, dilakukan karakterisasi sifat optikal UV Vis dan UV DRS dan aktivitas photocurrent metode Multipulse Amperometry pada keempat fotoanoda yang telah dibuat. TiO2 hasil sintesis memiliki struktur anatase dengan ukuran 22.9 nm dan memiliki band gap sebesar 3.14 eV. FTO hasil sintesis memiliki sheet resistance rata rata sebesar 5.264 Ohm/sq dan Transmittans maksimum sebesar 84.2 . Nanopartikel emas hasil sintesis memiliki absorbansi maksimum pada panjang gelombang 536 nm. Absorpsi dan aktivitas photocurrent pada cahaya tampak dari FTO/TiO2/Au/kurkumin lebih baik dibandingkan FTO/TiO2/ Kurkumin. DSSC dengan fotoanoda FTO/TiO2/Au/Kurkumin ? = 0.07 memiliki efisiensi yang lebih besar dibandingkan FTO/TiO2/Kurkumin ? = 0.01 . Akhirnya untuk mengetahui apakah inkorporasi nanopartikel emas dapat meningkatkan efisiensi DSSC dengan fotoanoda TiO2 tersensitasi kurkumin, Fotoanoda FTO/TiO2/Kurkumin dan FTO/TiO2/Au/Kurkumin dirakit menjadi sistem DSSC dengan metode sandwich lalu dievaluasi efisiensinya dengan metode Linear Sweep Voltammetry dengan potensiostat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa inkorporasi nanopartikel emas pada fotoanoda TiO2 tersensitasi kurkumin dapat meningkatkan aktivitas photocurrent, hal ini dikarenakan pengaruh surface plasmon resonance dari nanopartikel emas sehingga meningkatkan absorpsi fotoanoda TiO2 tersensitasi kurkumin pada cahaya tampak. Sementara itu kenaikan efisiensi yang signifikan juga diamati pada DSSC dengan fotoanoda yang diinkorporasikan dengan nanopartikel emas.

---

ABSTRACTDSSC, dyes sensitized solar cells, with natural dyes including curcumin have a low efficiency due to the chromophore instability of the dyestuff. One way to improve the efficiency of DSSC, by improving photoanode stability, is by incorporation of gold nanoparticles. The gold nanoparticles can increase the photocurrent due to the surface plasmon resonance effect which enhances the photoanode absorption to visible light. Research on the incorporation of gold nanoparticles in DSSC with natural dye sensitized photoanode including curcumin has not been extensively studied. The purpose of this study was to find out whether the incorporation of gold nanoparticles could improve the response to visible light and photocurrent activity of curcumin sensitized photoanode TiO2. It is also intended to find out whether the incorporation of gold nanoparticles in the curcumin sensitized photoanode TiO2 can improve the efficiency of DSSC. This research begins with the synthesis and preparation of materials required for the fabrication of photoanode. The photoanode that used is made by a layer of TiO2 film on a transparent conductive glass FTO coated glass, Fluorine doped Tin Oxide , which is sensitized with curcumin and incorporated with gold nanoparticles. TiO2 was prepared by Rapid Breakdown Anodization RBA method, FTO was made by spray pyrolysis method, and gold nanoparticles were synthesized by Turkevich rsquo s method. TiO2 and photoanode combinations that made were characterized by SEM EDX, UV DRS, FTIR, and XRD. The combination of four photoanode are FTO TiO2, FTO TiO2 Au, FTO TiO2 Curcumin and FTO TiO2 Au Curcumin. FTO TiO2 is made by doctor blade method. The incorporation of gold nanoparticles on photoanode FTO TiO2 surface is done by electrophoresis method. SEM EDX characterization results confirm the presence of gold nanoparticles that have been incorporated on the surface of the photoanode TiO2 and its distribution. FTIR confirms the interaction between curcumin and TiO2 after the sensitization process. To study the effect of incorporation of gold nanoparticles on photocurrent absorption and photocurrent activity of curcumin sensitized photoanode TiO2 under visible light, optical characterization UV Vis and UV DRS and photocurrent activity Multi Pulse Amperometry method is recorded on all four photoanode that were made. TiO2 has anatase structure with crystallite size 22.9 nm and has a band gap of 3.14 eV. FTO have an average sheet resistance of 5,264 Ohm sq and Transmittance maximum of 84.2 . Gold nanoparticles have a maximum absorbance at wavelength 536 nm. It is found that the absorption and photocurrent activity under visible light of photoanode FTO TiO2 Au Curcumin is better than FTO TiO2 Curcumin. DSSC with photoanode FTO TiO2 Au Curcumin 0.07 has greater efficiency than FTO TiO2 Curcumin 0.01 . Finally, to find out whether the incorporation of gold nanoparticles can improve the efficiency of DSSC with curcumin sensitized photoanode TiO2, Photoanode FTO TiO2 Curcumin and FTO TiO2 Au Curcumin are assembled into DSSC system by sandwich method and evaluated its efficiency by Linear Sweep Voltammetry method with potentiostat. The results showed that the incorporation of gold nanoparticles in the curcumin sensitized photoanode TiO2 increase the photocurrent activity, due to the influence of surface plasmon resonance from the gold nanoparticles thus increasing the absorption of curcumin sensitized photoanode TiO2 under visible light. Meanwhile significant efficiency improvements were also observed in the DSSC with photoanode incorporated with gold nanoparticles."

"Fabrikasi Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC)menggunakan klorofil dan rhodamin B telah berhasil dilakukan.Bahan semikonduktor sebagai elektroda kerja dalam DSSC yang digunakan adalah TiO2nanotube yang ditumbuhkan pada plat titanium dengan teknik anodisasi, dilanjutkan dengan kalsinasi pada 500⁰C untuk membentuk fasa kristal TiO2. Karakterisasi terhadap Ti/TiO2-NT meliputi Field Emission Scanning Electron Microscope(FE-SEM), UV-VisDiffuse Reflectance Spectrometry (DRS), X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infra Red (FTIR), dan Linear Sweep Voltametry (LSV). Gambar FE-SEM menunjukkan bahwa TiO2 bermorfologi tube dengan diameter 88.99nm. Pola XRD menunjukkan puncak TiO2 anatase pada sudut 2θ: 25, 37,48,54, dan 55 derajat. Karakterisasi UV-Vis menunjukkan nilai bandgap TiO2 sebesar 3.24 eV. Spektrum FTIR menunjukkan keberadaan vibrasi ikatan ~Ti-O-Ti~. Kurva LSV menunjukkan bahwa TiO2 aktif pada daerah UV. Plat Ti/TiO2 dilapisi oleh zat warna melalui teknik elektroforesis dengan variasi waktu 8,10,12, dan 14 menit. Spektrum UV-Vis DRS dari TiO2 yang terlapisi zat warna menghasilkan puncak khas dari masing-masing zat warna, menunjukkan bahwa zat warna telah menempel pada TiO2. Pengujian terhadap performa DSSC menunjukkan nilai efiensi sebesar 0.3565% untuk Ti/TiO2-NT/Klorofil; 0.4351% untuk Ti/TiO2-NT/Rhodamin B; dan 0.3963% untuk Ti/TiO2-NT/Klorofil-Rhodamin B.Indonesia

---

Fabrication of Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC) employing chlorophyll and rhodamine B has been successfully carried out. TiO2 nanotubes which was grown on titanium plate by an anodizationtechniques, followed by calcination at 500⁰C to form a crystalline phase of TiO2, was used as working electrode in the DSSC. Characterization of the Ti/TiO2-NT included Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM), UV-Vis Diffuse Reflectance Spectrometry (DRS), X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infra Red (FTIR), and Linear Sweep Voltametry (LSV). FE-SEM images showed the tube morphologies of TiO2 with a diameter of 88,99 nm. XRD pattern showed the TiO2 anatase peak at 2θ : 25, 37, 48, 54, dan 55 degree. UV-Vis DRS characterization revealed that the bandgap of the prepared TiO2is 3.24 eV. FTIR spectrum showed the presence of ~Ti?O-Ti~ vibration. LSV curves obtained indicate that the TiO2is active in the UV region . The Ti/TiO2 plate then was being coated with the dye through electrophoresis technique with time variation of 8, 10, 12, and 14 minutes. UV-Vis DRS spectrum of the dyes coated TiO2 showed that all typical dyes realted peaks were observed, indicate that the dyes was attached to the Ti/TiO2-NT. Performance tests of the assembled DSSC showed the efficiencies of 0.3565%for the Ti/TiO2-NT/Chlorophyll; 0.4351% for the Ti/TiO2-NT/Rhodamine B; and 0.3963% for the Ti/TiO2-NT/Chlorophyll/Rhodamine B respectively."

"ABSTRAKPada penelitian ini, TiO2 yang digunakan disintesis menggunakan metode rapid breakdown anodization dengan variasi potensial (15V, 17V, dan 19V) dan pembuatan komposit TiO2/BiVO4 menggunakan metode kopresipitasi dengan mencampurkan TiO2 amorf pada saat sintesis BiVO4 pada pH tertentu. Proses degradasi Rhodamin B dilakukan secara fotokatalitik dengan variasi %berat komposit TiO2/BiVO4 (67TiO2/33BiVO4, 50TiO2/50BiVO4, 33TiO2/67BiVO4) dan bubbling gas N2 untuk mengetahui efek dari O2 terlarut dan secara fotoelektrokatalitik dengan variasi bias potensial (0 V, 0.4 V, 0.8 V, 1.2 V, dan 1.6 V)TiO2, BiVO4, dan komposit TiO2/BiVO4 hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan XRD, UV-Vis-DRS, FTIR, PSA, dan uji fotoelektrokimia. Berdasarkan hasil XRD, Hasil karakterisasi PSA menunjukkan TiO2 yang disintesis pada potensial 15V menghasilkan serbuk TiO2 nantotubes yang homogen dan ukuran diameter yang kecil. TiO2 hasil sintesis memiliki fase kristal anatase dan BiVO4 memiliki fase kristal monoklinik scheelite. Nilai bandgap sintesis TiO2 hasil sintesis berkisar 3.0-3.1 eV dan BiVO4 sebesar 2.4 eV. Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan adanya vibrasi khas Ti-O-Ti pada rentang 400-700 cm-1 dan vibrasi khas Bi-O (632-684 cm-1), V-O (728-892 cm-1). Komposit TiO2/BiVO4 menghasilkan rapatan arus yang 20-40 kali lebih besar dibandingkan TiO2 pada rentang sinar tampak.Komposit 50TiO2/50BiVO4 menghasilkan %degradasi terbesar pada uji degradasi rhodamin B secara fotokatalitik sebesar 69.3%. Nilai %degradasi berkurang 5.2% ketika bubbling N2 dilakukan sebelum uji degradasi dilakukan. Secara umum, bias potensial meningkatkan nilai %degradasi rhodamin B.

---

ABSTRACTTiO2 was synthesized using rapid breakdown anodization method with potential variations (15V, 17V, and 19V) and composite TiO2/BiVO4 using co-precipitation method by mixing amorphous TiO2 at the time of BiVO4 was synthesized at certain pH. The degradation process of Rhodamine B is photocatalytically carried out by the variation of the weight of the TiO2/BiVO4 (67TiO2/33BiVO4, 50TiO2/50BiVO4, 33TiO2/67BiVO4) and N2 gas bubbling to determine the effect of dissolved O2 and photoelectrocatalytic with potential bias variations (0 V, 0.4 V , 0.8 V, 1.2 V, and 1.6 V)TiO2, BiVO4, and TiO2/BiVO4 composites were characterized using XRD, UV-Vis-DRS, FTIR, PSA, and photoelectrochemical tests. the PSA characterization results show that TiO2 was synthesized at a potential of 15V yields homogeneous TiO2 nantotubes powders and small sizes. Based on the XRD results, TiO2 has anatase crystalline phase and BiVO4 has a monoclinic scheelite crystalline phase. The synthesized TiO2 bandgap synthesis values are 3.0-3.1 eV and BiVO4 of 2.4 eV. The FTIR characterization results show the typical vibration of Ti-O-Ti in the range 400-700 cm-1 and the typical vibration Bi-O (632-684 cm-1), V-O (728-892 cm-1). The TiO2/BiVO4 composite produces a current density of 20-40 times greater than that of TiO 2 in the visible light range.The 50TiO2/50BiVO4 composite produced the greatest degradation in the rhodamine B degradation test by photocatalytic by 69.3%. The degradation percentage decreases 5.2% when the N2 bubbling is performed before the degradation test is performed. Applying bias potential will increase the %degradation of rhodamine B."

"Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) dalam konfigurasi tabung telah berhasil dibuat. DSSC dirakit menggunakan Inner Wall Conductive Glass Tube (IWCGT) yang mengandung SnO2-F (Fluorine Tin Oxide) sebagai lapisan konduktif. IWCGT dipreparasi menggunakan tehnik penguapan dan spray nebulizer, menghasilkan kaca transparan berpenghantar yang memiliki hambatan jenis antara 11-80 Ω/cm2. Sol TiO2 dilapiskan pada IWCGT dengan tehnik dip coating, dilanjutkan dengan kalsinasi pada suhu 500° C dan 550° C. Terhadap TiO2 hasil sintesis dilakukan karakterisasi menggunakan UV-Vis Diffuse Reflectance Spectrometry (DRS), Xray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infra Red (FTIR) dan spektrofotometer Raman. Lapisan tipis yang diimobilisasi pada IWCGT dikarakterisasi menggunakan Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM) dan sistem elektrokimia. Berdasar spektrum UV-Vis dapat diketahui TiO2 yang dihasilkan memiliki energi celah (band gap) sebesar 3,01 dan 3,04 eV. Hasil pengukuran spektroskopi Raman dan XRD menunjukkan bahwa film yang dihasilkan didominasi oleh TiO2 dalam bentuk anatase dan mempunyai ukuran kristal sebesar 9,79 nm (kalsinasi pada suhu 500° C) dan 10,59 nm (kalsinasi pada suhu 550° C). Hasil FE-SEM menunjukkan bahwa lapisan TiO2 yang dipreparasi dengan bantuan template PEG memiliki ketebalan sebesar 496,56 nm. Sistem DSSC dalam konfigurasi tabung yang disiapkan dengan menggunakan TiO2 dan zat warna Rhodamin B, Klorofil dan campuran keduanya mampu menghasilkan efisiensi (η) antara 0,03 - 0,91%.

---

A dye sensitized solar cell (DSSC) having tube geometry has been successfully constructed. The DSSC employ an Inner Wall Conductive Glass Tube (IWCGT) containing SnO2-F (Fluorine Tin Oxide) as conductive layer, which was prepared by evaporation and spray nebulizer method. The IWGCT has a transparent conductive oxide with high optical transmittance and low sheet resistance, that is 11-80 Ω/cm2. TiO2 film, immobilized on the IWCGT, was successfully prepared by a dip-coating technique from titania sol-gel, followed by heat treatment at 500° C and 550° C. The TiO2 was characterized by diffuse reflectance UV-Vis spectroscopy and XRD, photoelectrochemical system (PES) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). Characterization results indicated that the prepared TiO2 has band gap of 3,01 and 3,04 eV (DRS UV-Vis); predominantly by anatase phase (XRD and Raman); having crystallite size of 9.79 nm (at 500° C calcinations) and 10.59 nm (at 550° C calcinations), and having 496,56 nm film thickness. By employing rhodamine B, chlorophyll and its mixture, as the dyes, the tubular DSSC reached efficiency (η) in the range of 0.03 to 0.91 %."

"Sel surya tersensitasi zat pewarna, (dye-sensitized solar cell, DSSC) merupakan salah satu sel surya yang mudah dan murah dalam proses pembuatannya dan memiliki prospek untuk menjadi pengganti sel surya generasi pertama. Namun demikian, DSSC memiliki efisiensi yang rendah, karena terjadi rekombinasi elektron yang disebabkan konduktivitas rendah dan penyerapan TiO₂. Pada penelitian ini, pengaruh Grafin oksida tereduksi (reduced graphene oxide, rGO) pada performa DSSC telah diinvestigasi. Material rGO diproduksi dengan menggunakan metode Hummer melalui oksidasi dengan Kalium Permanganat (KMnO₄) dan kemudian reduksi dengan Hidrazyne Hydrate. Hasil fabrikasi berupa Grafin Oksida (GO) dan rGO dikarakterisasi dengan XRD, SEM, UV-Vis dan FTIR sedangkan performa sel surya diukur dengan solar cell simulator. Hasil XRD menunjukkan bahwa telah terjadi pergeseran puncak difraksi dari sudut 2θ sebesar 26.50° menjadi 10.4° yang menunjukkan adanya eksfoliasi grafit. Dan terjadi pergeseran kembali ke posisi semula ketika GO menjadi rGO yang mengindikasikan adanya kontraksi kembali. Hasil SEM menunjukkan bahwa telah terjadi perubahan bentuk fisis dari grafit, GO dan rGO. Data FTIR menunjukkan bahwa puncak-puncak gugus OH mengalami peningkatan saat oksidasi dan penurunan saat reduksi yang menunjukkan adanya reaksi oksidasi dan reduksi yang efektif. Dari data DRS ditemukan energi celah pita grafit, GO dan rGO berturut-turut 3.4 , 3.7 dan 3.95 eV sementara energi celah pita untuk komposit nano sekitar 3.38-3.48 eV. Efisiensi yang diperoleh untuk komposit dengan persentase 0, 1, 2, 3, 4 dan 5 wt% masing-masing 1.45, 0.67, 0.91, 0.09, 0.82 dan 0.46 %. Sementara itu untuk lapisan didapatkan hasil untuk 0, 1, 2, 3, 4 dan 5 lapis rGO adalah 1.39, 1.13, 0.801, 0.05, 1.05 dan 0.853%. Penurunan efisiensi ini diakibatkan selisih energi LUMO pewarna dan pita konduksi semikonduktor kecil sehingga masih banyak rekombinasi elektron.

---

Dye-sensitized solar cell (DSSC) is a ease and low cost fabrication and has high possibility to become substitution for the first generation of solar cell. However, DSSC has low efficiency that caused by electron recombination due to low conductivity and high absorbance of TiO₂.

This research has investigated the effect of reduced graphene oxide (rGO) to the performance of DSSC. The rGO synthesized using Hummer's method that routed by oxidation by potassium permanganate (KMnO₄) and reduction Hydrazine Hydrate.  Graphene Oxide (GO) and rGO as result of fabrication are characterized using XRD, SEM, UV-Vis and FTIR and solar cell's performance is measured by solar cell simulator.

XRD result shows the displacement of diffraction peak from angle 2θ of 26.50° become 10.4° that indicate the graphite exfoliation. Then it returned to the initial position that indicate contraction.

SEM's result showed the form of graphite, GO and rGO. FTIR's data showed the peaks of OH increase when it was oxidized and decreased when it was reduced indicate the oxidation and reduction processes were effective. Bandgap of graphite, GO, rGO is found from DRS's data that gained results of  3.4 , 3.7 and 3.95 eV consecutively whereas bandgap for nanocomposite about 3.38-3.48 eV. The efficiencies for DSSC with nanocomposite photoanode that have percentage of 0, 1, 2, 3, 4 are 5 wt% 1.45, 0.67, 0.91, 0.09, 0.82 and 0.46 % consecutively.

The results for layers form one for 0, 1, 2, 3, 4 and 5-layers number of rGO are 1.39, 1.13, 0.801, 0.05, 1.05 and 0.853% consecutively. The decreasing of efficiencies are caused by the small difference of LUMO energy of dye and conduction band of semiconductor resulted much electron recombination."