PURWARUPA SEL SURYA BERLAPISKAN MATERIAL SENG OKSIDA (ZnO) MENGGUNAKAN METODE DOCTOR BLADE COATING

Kevin Sutanto; Budi Harsono; Richie Estrada; Johansah Liman

doi:10.23960/jitet.v13i3.7234

Authors

Kevin Sutanto Universitas Kristen Krida Wacana http://orcid.org/0000-0001-7830-2023
Budi Harsono Krida Wacana Christian University
Richie Estrada Krida Wacana Christian University
Johansah Liman Krida Wacana Christian University

DOI:

https://doi.org/10.23960/jitet.v13i3.7234

Abstract Views: 76 File Views: 61

Keywords:

sel surya, seng oksida (ZnO), doctor blade, PCB, Optikal, Elektrikal

Abstract

Kebutuhan akan sumber energi alternatif yang bersih dan berkelanjutan mendorong pengembangan teknologi sel surya, salah satunya dengan memanfaatkan material semikonduktor lapisan tipis. Seng oksida (ZnO) merupakan salah satu kandidat material yang menjanjikan karena memiliki celah pita lebar, transparansi optik tinggi, serta kemudahan dalam proses fabrikasi. Penelitian ini membahas pengembangan purwarupa sel surya berbasis lapisan tunggal ZnO dengan prosedur pelapisan menggunakan metode doctor blade pada substrat PCB berpola sisir sebagai elektroda konduktif. Pasta ZnO dengan konsentrasi 40% disintesis dan diaplikasikan secara merata, kemudian dikeringkan untuk membentuk lapisan homogen. Dua variasi celah elektroda, yaitu 1 mm dan 2 mm, digunakan untuk mengevaluasi pengaruh konfigurasi elektroda terhadap kinerja perangkat. Karakterisasi dilakukan secara optikal melalui pengukuran transmitansi dan absorbansi, serta secara elektrikal dengan pengujian tegangan keluaran pada kondisi gelap, paparan sinar matahari, dan sumber cahaya buatan. Hasil menunjukkan bahwa lapisan ZnO memiliki absorbansi tinggi pada panjang gelombang 300–500 nm, yang penting dalam proses fotogenerasi muatan. Sementara itu, sel surya dengan celah 2 mm menunjukkan kinerja elektrikal lebih baik dibandingkan dengan celah 1 mm, ditandai oleh tegangan bocor lebih rendah dan tegangan keluaran lebih tinggi.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biography

Kevin Sutanto, Universitas Kristen Krida Wacana

Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Universitas Kristen Krida Wacana

References

A. S. Al-Ezzi and M. N. M. Ansari, “Photovoltaic Solar Cells: A Review,” Appl. Syst. Innov., vol. 5, no. 4, pp. 1–17, 2022, doi: 10.3390/asi5040067.

G. Li, S. Shittu, T. M. O. Diallo, M. Yu, X. Zhao, and J. Ji, “A review of solar photovoltaic-thermoelectric hybrid system for electricity generation,” Energy, vol. 158, pp. 41–58, 2018, doi: 10.1016/j.energy.2018.06.021.

A. F. de Paulo and G. S. Porto, “Evolution of collaborative networks of solar energy applied technologies,” J. Clean. Prod., vol. 204, pp. 310–320, 2018, doi: 10.1016/j.jclepro.2018.08.344.

N. Rathore, N. L. Panwar, F. Yettou, and A. Gama, “A comprehensive review of different types of solar photovoltaic cells and their applications,” Int. J. Ambient Energy, vol. 42, no. 10, pp. 1200–1217, 2021, doi: 10.1080/01430750.2019.1592774.

M. V. Dambhare, B. Butey, and S. V. Moharil, “Solar photovoltaic technology: A review of different types of solar cells and its future trends,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 1913, no. 1, 2021, doi: 10.1088/1742-6596/1913/1/012053.

F. Fahrurozi, G. A. Buntoro, and J. S. Habiby, “Rancang bangun pembangkit listrik sistem hybrid tenaga air dan surya dengan sistem kontrol berbasis Arduino,” J. Inform. dan Tek. Elektro Terap., vol. 13, no. 2, pp. 672–681, Apr. 2025, doi: 10.23960/jitet.v13i2.6300.

R. A. Kurniawan, A. Triyanto, W. A. Nurtiyanto, and J. Juhana, “Rancang bangun panes surya 100 WP untuk sumber listrik smart hidroponik di perumahan pesona cilebut 1,” J. Inform. dan Tek. Elektro Terap., vol. 13, no. 2, pp. 965–974, Apr. 2025, doi: 10.23960/jitet.v13i2.6375.

R. Febriyan, M. Fatkhurrokhman, and I. Irwanto, “Trainer pembangkit listrik tenaga surya berbasis IoT pada mata pelajaran instalasi penerangan listrik di sekolah menengah kejuruan,” J. Inform. dan Tek. Elektro Terap., vol. 13, no. 2, Apr. 2025, doi: 10.23960/jitet.v13i2.6217.

Ü. Özgür et al., “A comprehensive review of ZnO materials and devices,” J. Appl. Phys., vol. 98, no. 4, Aug. 2005, doi: 10.1063/1.1992666.

Z. L. Wang, “Zinc oxide nanostructures: Growth, properties and applications,” J. Phys. Condens. Matter, vol. 16, no. 25, 2004, doi: 10.1088/0953-8984/16/25/R01.

P. Würfel, Physics of Solar Cells. Wiley, 2005.

S. Sharma, S. C. Bhandari, S. P. Shrestha, and L. P. Joshi, “Synthesis and study of zinc oxide nanoparticles for dye sensitized solar cell,” Res. J. Phys. Sci., vol. 5, no. 5, pp. 6–10, 2017.

K. Magiswaran et al., “Controlling the Layer Thickness of Zinc Oxide Photoanode and the Dye-Soaking Time for an Optimal-Efficiency Dye-Sensitized Solar Cell,” Coatings, vol. 13, no. 1, pp. 1–16, 2023, doi: 10.3390/coatings13010020.

G. Ji et al., “12.88% efficiency in doctor-blade coated organic solar cells through optimizing the surface morphology of a ZnO cathode buffer layer,” J. Mater. Chem. A, vol. 7, no. 1, pp. 212–220, 2019, doi: 10.1039/c8ta08873j.

Z. Shi, C. W. K. Chow, R. Fabris, J. Liu, and B. Jin, “Applications of Online UV‐Vis Spectrophotometer for Drinking Water Quality Monitoring and Process Control: A Review,” Sensors, vol. 22, no. 8, pp. 1–21, 2022, doi: 10.3390/s22082987.

V. Cerdà, P. Phansi, and S. Ferreira, “From mono- to multicomponent methods in UV-VIS spectrophotometric and fluorimetric quantitative analysis – A review,” TrAC - Trends Anal. Chem., vol. 157, 2022, doi: 10.1016/j.trac.2022.116772.

M. Arif, H. Raza, and T. Akhter, “UV-Vis spectroscopy in the characterization and applications of smart microgels and metal nanoparticle-decorated smart microgels: a critical review,” RSC Adv., vol. 14, no. 51, pp. 38120–38134, 2024, doi: 10.1039/D4RA07643E.

R. Estrada, J. Liman, B. Harsono, and I. Karnadi, “Characterization of small molecule-based organic photodetectors for non-fullerene bulk heterojunction with strong response in the visible light region,” Results Eng., vol. 25, p. 104009, 2025, doi: 10.1016/j.rineng.2025.104009.