Vol. 3, 2018 ISSN No. 2502-8782 Dipresentasikan pada Tanggal 24 November 2018 M - 23 Copyright © 2018 FT - UHAMKA. - All rights reserved Integrasi Grafin Oksida Berbasis Larutan sebagai Material Penghantar Lubang pada Sel Surya Hibrid Bulk-Heterojunction (BHJ) Alfian F. Madsuha*, Nofrijon Sofyan, A.H. Yuwono Department of Metallurgy and Materials Engineering, Universitas Indonesia, Kampus Baru UI, 16424 Depok, Indonesia *Corresponding Author’s E-mail: alfian@eng.ui.ac.id Abstrak - Dalam penelitian kali ini, telah didemonstarsikan penggunaan Grafin Oksida (GO) sebagai material pengantar lubang pada sel surya hibrid Bulk-Heterojunction (BHJ). Sebuah metode sederhana digunakan dalam memodifikasi anoda dari sel surya hibrid dengan cara mendeposisi material karbon nano hasil proses larutan diantara kaca transparan indium timah oksida(ITO) dan lapisan fotoaktif. Perngguanan GO ini ditujukan untuk mengganti secara keseluruhan polimer konduktif poly(3,4- ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS). Dengan penggunaan lapisan GO ini, perbaikan efisiensi konversi energi dari 0,1% menjadi 1,66 % dapat dicapai melalu mekanisme penurunan hambatan seri (R S ). Dengan hasil ini GO telah berhasil menunjukkan potensial yang besar untuk digunakan sebagai material pengantar lubang yang efisien pada sel surya hibrid Kata kunci: Grafin, CdSe; Quantum Dots; Bulk heterojunction; Hybrid Solar Cells, 1 Pendahuluan Pada divais sel surya tipe hibrid bulk hetero-junction, antar- muka berupa lapisan penghantar lubang (HTL) yang terletak di antara lapisan fotoaktif dan elektrode memiliki peranan yang sangat penting dalam menentukan efisiensi dan kestabilan. Poly (3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) merupakan material polimer konduktif yang umum dipakai sebagai lapisan pengantar lubang berupa larutan yang terdeposisi pada lapisan Indium Timah Oksida (ITO), yaitu. Selain memodifikasi fungsi kerja (WF) lapisan anoda sehingga mengurangi hambatan antara Highest Occupied Molecul Orbital (HOMO) dan lapisan fotoaktif, polimer ini akan memperhalus permukaan ITO [1] . Namun, antar-muka ITO/PEDOT:PSS juga menjadi sumber ketidakstabilan pada divais [2-4] . Beberapa sifat yang tidak diinginkan dari PEDOT:PSS yaitu karakter higroskopi dan asam, yang justru akan mengurangi kinerja polimer ini sebagai HTL [5, 6] . Dalam hal ini, PEDOT yang bersifat higroskopi dapat mengikat air ke dalam lapisan fotoaktif ketika divais terekspos lingkungan yang lembap, sehingga akan berakibat kepada degradasi [7, 8] . Ditambah lagi, diketahui bahwa ITO sangat sensitif terhadap lingkungan yang bersifat asam, sehingga asam kuat yang berasal dari larutan PSS dari lapisan PEDOT:PSS bisa menimbulkan korosi pada elektroda ITO [9] . Oleh karena itu, beberapa usaha telah dilakukan untuk mengatasi masalah ini diantaranya menggunakan material organik dan inorganik yang dapat digunakan sebagai alternatif HTL, diantaranya trifluoropropyltrichlorosilane (TFPS) dan semikonduktor logam oksida NiO, MoO3 , V2O5 , WO3) [10] . Pada perkembangan terbaru, sifat kondutifitas listrik, optoelektronik yang dapat direkayasa, murah dan stabil dalam lingkungan apapun menjadikan material grafin dan turunannya telah menjadi kandidat HTL yang menjanjikan pada sel surya organik (OSCs) [11] . Sebagai contoh, lapisan grafin (ketebalan ∼10 nm) yang didapatkan dari reduksi termal grafit oksida mampu menunjukkan konduktivitas tinggi sekitar 550 S/cm dan tranparansi lebih dari 70% pada rentang 1000 nm –3000 nm [12] . Beberapa kelebihan grafin oksida jika dibandingkan PEDOT:PSS ketika digunakan sebagaian HTL diantaranya, tidak mengkorosi ITO, rekayasa tingkat energi yang lebih mudah sehingga ekstraksi lubang menjadi efisien, dan tingkat transparan yang tinggi. Celah pita yang besar dari GO akan mencegah elektron mengalir ke anoda, sehingga akan menguarangi rekombinasi [10] . Li et al. pertama kali melaporkan penggunaan GO sebagai pengganti PEDOT:PSS untuk aplikasi HTL pada OSC [13] . Sejak itu penggunaan GO sebagai aplikasi HTL pada OSC menjadi umum. Namun, sejauh ini penulis belum menemukan pendekatan yang sama pada sel surya hibrid. Salah satu kelamahan GO HTL berbasis larutan adalah sifatnya yang kurang konduktif, menagkibtakan tingginya resistan seri, rendahnyanya fill factor dan berakhir kepada efisiensi (PCE) yang rendah [14] . Hal ini disebabkan proses sistesis kimia basah GO yang menggunakan asam kuat, menghasilkan gugus epoksi dan hidroksil pada permukaan GO, yang mengacaukan susunan sp 2 yang konduktif, sehingga GO bersifat insulator [15] . Untuk merestorasi sifat konduktif, produk GO yang disintesi harus direduksi, menghilangkan gugus fungsional oksigen, selain itu reduksi ini akan mengubah fungsi kerja GO itu sendiri [16]. Penelitian ini termovivasi untuk