Sel surya tersensitisasi pewarna: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
k Bot: Perubahan kosmetika
HsfBot (bicara | kontrib)
k replaced: anoda → anode
Baris 1:
[[Berkas:Dye.sensitized.solar.cells.jpg|jmpl|Sejumlah sel surya tersensitisasi pewarna.]]
Sel surya tersensitisasi pewarna'''Sel surya tersensitisasi pewarna''' ('''DSSC''', '''DSC''', '''DYSC''' <ref>Wan, Haiying [https://web.archive.org/web/20060911115045/http://bama.ua.edu/~chem/seminars/student_seminars/fall04/papers-f04/wan-sem.pdf "Dye Sensitized Solar Cells"], University of Alabama Department of Chemistry, p. 3</ref> atau '''sel Grätzel''') adalah [[sel surya]] berbiaya rendah dari kelompok [[sel surya film tipis]].<ref>[https://web.archive.org/web/20060210233608/http://www.eifer.uni-karlsruhe.de/162.php "Dye-Sensitized vs. Thin Film Solar Cells"], European Institute for Energy Research, 30 June 2006</ref> Ini didasarkan pada [[Semikonduktor|semikonduktor yang]] terbentuk antara anodaanode peka-cahaya dan [[elektrolit]], sistem ''[[Sel fotoelektrokimia|fotoelektrokimia]]''. Versi modern dari sel surya pewarna, juga dikenal sebagai sel Grätzel, awalnya diciptakan bersama pada tahun 1988 oleh [[Brian O'Regan (ahli kimia)|Brian O'Regan]] dan [[Michael Grätzel]] di [[Universitas California, Berkeley|UC Berkeley]]<ref>[https://workspace.imperial.ac.uk/people/Public/chemistry/Brian%20ORegan/EarlyHistory.html EarlyHistory]. Workspace.imperial.ac.uk. Retrieved on 30 May 2013.</ref> dan karya ini kemudian dikembangkan oleh para ilmuwan tersebut di [[École Polytechnique Fédérale de Lausanne]] hingga penerbitan DSSC efisiensi tinggi pertama pada tahun 1991.<ref>{{Cite journal|last=O'Regan|first=Brian|last2=Grätzel|first2=Michael|year=1991|title=A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films|journal=Nature|volume=353|issue=6346|pages=737–40|bibcode=1991Natur.353..737O|doi=10.1038/353737a0}}</ref> Michael Grätzel telah dianugerahi [[Hadiah Teknologi Milenium|Penghargaan Teknologi Milenium]] 2010 untuk penemuan ini.<ref>[https://web.archive.org/web/20100613065310/http://www.millenniumprize.fi/news/165/111/PROFESSOR-GRaeTZEL-WINS-THE-2010-MILLENNIUM-TECHNOLOGY-GRAND-PRIZE-FOR-DYE-SENSITIZED-SOLAR-CELLS/d,news_en/ Professor Grätzel wins the 2010 millennium technology grand prize for dye-sensitized solar cells], Technology Academy Finland, 14 June 2010.</ref>
<!--
DSSC memiliki sejumlah fitur menarik; sederhana untuk membuatnya menggunakan teknik roll-printing konvensional, semi-fleksibel dan semi-transparan yang menawarkan berbagai kegunaan yang tidak berlaku untuk sistem berbasis kaca, dan sebagian besar bahan yang digunakan berbiaya rendah. Dalam praktiknya telah terbukti sulit untuk menghilangkan sejumlah bahan yang mahal, terutama [[Platina|platinum]] dan [[Rutenium|ruthenium]], dan elektrolit cair menghadirkan tantangan serius untuk membuat sel yang cocok untuk digunakan dalam segala cuaca. Meskipun [[efisiensi energi|efisiensi konversi energi]] tak sebaik [[ Sel film tipis|sel film tipis]] terbaik, secara teori rasio [[ Rasio harga / kinerja|harga/kinerjanya]] cukup baik untuk bersaing dengan [[Pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil|pembangkit listrik bahan bakar fosil]] dengan mencapai [[ Paritas kotak|paritas jaringan]]. Aplikasi komersial, yang ditunda karena masalah stabilitas kimia,<ref>{{Cite journal|last=Tributsch|first=H|year=2004|title=Dye sensitization solar cells: A critical assessment of the learning curve|journal=Coordination Chemistry Reviews|volume=248|issue=13–14|pages=1511–30|doi=10.1016/j.ccr.2004.05.030}}</ref> diperkirakan dalam [[ Roadmap Fotovoltaik Uni Eropa|Roadmap Fotovoltaik Uni Eropa]] untuk berkontribusi secara signifikan terhadap [[Energi terbarukan|pembangkit listrik terbarukan]] pada tahun 2020. -->
Baris 25:
 
=== Pembuatan ===
Dalam kasus desain [[Michael Grätzel|Grätzel]] dan [[Brian O'Regan (ahli kimia)|O'Regan asli]], selnya memiliki 3 bagian utama. Di bagian atas adalah [[Anode|anoda]] transparan yang terbuat dari [[timah dioksida]] berfluorida (SnO<sub>2</sub>:F) yang diendapkan di belakang pelat (biasanya kaca). Berada di belakang pelat konduktif ini adalah lapisan tipis [[titanium dioksida]] (TiO<sub>2</sub>), yang membentuk struktur yang sangat berpori dengan luas [[Luas permukaan|permukaan yang]] sangat tinggi. (TiO<sub>2</sub>) secara kimia terikat oleh proses yang disebut [[Sintering|''[[sintering'']]''. TiO<sub>2</sub> hanya menyerap sebagian kecil dari foton matahari (yang ada di UV).<ref name="juan">[[Juan Bisquert]], [http://www.elp.uji.es/juan_home/research/solar_cells.htm "Dye-sensitized solar cells"] {{Webarchive}}, Departament de Física, Universitat Jaume I</ref> Pelat tersebut kemudian direndam dalam campuran [[Bahan pewarna|pewarna]] [[rutenium]]-[[Piridina|polipiridina]] fotosensitif (juga disebut sensitizer molekuler<ref name="juan" />) dan [[pelarut]]. Setelah [[wiktionary:soaking|merendam]] film dalam larutan pewarna, lapisan tipis pewarna dibiarkan kovalen ke permukaan TiO<sub>2.</sub> Ikatan tersebut merupakan hubungan penghubung ester, chelating, atau bidentate.
 
Pelat yang terpisah kemudian dibuat dengan lapisan tipis elektrolit [[iodida]] yang disebarkan di atas lembaran konduktif, biasanya logam [[Platina|platinum]]. Kedua pelat kemudian disatukan dan disegel bersama untuk mencegah elektrolit bocor. Konstruksi ini cukup sederhana sehingga ada perlengkapan hobi yang tersedia untuk membangunnya secara manual.<ref>{{Cite web|url=http://www.solaronix.com/technology/assembly/|title=Dye Solar Cell Assembly Instructions|publisher=Solaronix|archive-url=https://web.archive.org/web/20070928151255/http://www.solaronix.com/technology/assembly/|archive-date=28 September 2007|access-date=22 May 2007}}</ref> Meskipun sel ini menggunakan sejumlah bahan "canggih", ini tidak mahal dibandingkan dengan silikon yang dibutuhkan untuk sel surya normal karena tidak memerlukan langkah-langkah pembuatan yang mahal. TiO<sub>2</sub> misalnya, sudah banyak digunakan sebagai cat dasar.
 
Salah satu perangkat DSSC yang efisien menggunakan pewarna molekuler berbasis rutenium, misalnya [Ru(4,4'-dikarboksi-2,2'-bipiridina)<sub>2</sub>(NCS)<sub>2</sub>] (N3), yang terikat pada fotoanoda melalui gugus karboksilat. Fotoanoda-nya terdiri dari film setebal 12 μm transparan dari nanopartikel TiO<sub>2</sub> berdiameter 10-20 &nbsp;nm yang ditutup dengan film setebal 4 μm dari partikel yang jauh lebih besar (diameter 400 &nbsp;nm) yang menyebarkan foton kembali ke film transparan. Pewarna yang tereksitasi dengan cepat menyuntikkan elektron ke dalam TiO<sub>2</sub> setelah penyerapan cahaya. Elektron yang disuntikkan berdifusi melalui jaringan partikel yang disinter untuk dikumpulkan pada elektroda oksida konduktor transparan (TCO) sisi depan, sedangkan pewarna diregenerasi melalui reduksi oleh redoks balik, I<sub>3</sub><sup>-</sup>/I<sup>-</sup>, dilarutkan dalam larutan.<ref>{{Cite journal|last=Hamann|first=Thomas W|last2=Jensen|first2=Rebecca A|last3=Martinson|first3=Alex B. F|last4=Van Ryswyk|first4=Hal|last5=Hupp|first5=Joseph T|year=2008|title=Advancing beyond current generation dye-sensitized solar cells|journal=Energy & Environmental Science|volume=1|pages=66–78|doi=10.1039/b809672d}}</ref>
 
== Referensi ==