Analisis Pengaruh Temperatur Coating Terhadap Morfologi, Sifat Optik, Dan Kinerja Fotovoltaik Perovskite CsPbBr₃ Thin Film Pada Tandem Solar Cell

Februarna, Tittanara Eka Putri (2025) Analisis Pengaruh Temperatur Coating Terhadap Morfologi, Sifat Optik, Dan Kinerja Fotovoltaik Perovskite CsPbBr₃ Thin Film Pada Tandem Solar Cell. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011211064-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Perovskite merupakan material yang memiliki potensi tinggi dalam pengembangan tandem solar cell karena sifat optik dan kristalnya yang dapat dimodifikasi melalui variasi proses fabrikasi. Salah satu tahapan penting dalam pembentukan film perovskite adalah proses coating dan perlakuan panas (annealing) yang memengaruhi morfologi dan struktur kristal, yang pada juga berdampak pada performa optik dan fotovoltaik material. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi temperatur coating terhadap morfologi, sifat optik, dan kinerja fotovoltaik film perovskite CsPbBr₃ berbasis pelarut DMF/DMSO/NMP/Acrylic yang dilapiskan pada substrat silikon menggunakan metode doctor blade coating. Kemudian dilakukan coating dengan temperatur 25oC, 60oC, dan 110oC. Karakterisasi material yang digunakan yaitu SEM untuk morfologi, XRD untuk struktur kristal, TG-DTA untuk stabilitas termal, PL dan UV-Vis untuk sifat optik, serta IV-Curve untuk kinerja fotovoltaik. Hasil menunjukkan bahwa temperatur 60°C hasil SEM menghasilkan kristal dengan struktur berbentuk kubik yang lebih seragam, fase kristal yang terbentuk adalah fase mayor CsPbBr3 monoklinik dan fase minor CsPb2Br5 tetragonal. Pada hasil PL menunjukkan intensitas emisi tertinggi dengan nilai bandgap 2,2 eV berdasarkan hasil UV-Vis, maka perovskite memiliki kemampuan absorbsi foton yang baik dalam spektrum cahaya hijau dengan panjang gelombang 530 nm. Serta efisiensi fotovoltaik terbaik setelah pengujian di bawah solar simulator dengan efisiensi maksimal sebesar 15,43%. Sehingga hasil pada 60oC menunjukkan hasil lebih baik daripada variasi lain pada temperatur 25°C dan 110°C menunjukkan morfologi dan kristalinitas yang kurang ideal, yang berdampak pada penurunan sifat optik dan performa sel surya.
====================================================================================================================================
Perovskite is a promising material for the development of tandem solar cells due to its tunable optical and crystalline properties through variations in fabrication processes. One of the critical steps in perovskite film formation is the coating and thermal treatment (annealing) process, which significantly influences the morphology and crystal structure, and consequently affects the material’s optical and photovoltaic performance. This study aims to analyze the effect of coating temperature variations on the morphology, optical properties, and photovoltaic performance of CsPbBr₃ perovskite films prepared using a DMF/DMSO/NMP/Acrylic-based solution and deposited onto a silicon substrate via the doctor blade coating method. Coating was conducted at temperatures of 25°C, 60°C, and 110°C. Material characterizations included SEM for surface morphology, XRD for crystal structure, TG-DTA for thermal stability, PL and UV-Vis spectroscopy for optical properties, and I-V curve analysis for photovoltaic performance. The results show that coating at 60°C produced a more uniform cubic crystal structure as observed in the SEM images. The dominant phase identified via XRD was monoclinic CsPbBr₃, accompanied by a minor tetragonal CsPb₂Br₅ phase. PL measurements at 60°C exhibited the highest emission intensity, and UV-Vis analysis indicated a bandgap of 2.2 eV, corresponding to efficient photon absorption in the green light spectrum (wavelength ~530 nm). The highest photovoltaic efficiency was also obtained at this temperature, with a maximum efficiency of 15.43% under a solar simulator. In contrast, coatings at 25°C and 110°C resulted in suboptimal morphology and crystallinity, leading to reduced optical properties and solar cell performance.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Perovskie, Tandem Solar Cell, Temperatur Coating, Coating Temperatur, Perovskite, Tandem Solar Cell
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK2960 Dye-sensitized solar cells. Solar batteries. Solar cells
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Tittanara Eka Putri Februarna
Date Deposited:	01 Aug 2025 07:48
Last Modified:	01 Aug 2025 07:48
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/125963

Actions (login required)

View Item