Fabrikasi Sambungan Sejenis Lapisan Karbon Amorf Dari Biomassa

Aulia, Anisa Firdaus (2023) Fabrikasi Sambungan Sejenis Lapisan Karbon Amorf Dari Biomassa. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6001211004-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Lapisan karbon amorf dari biomassa berbahan dasar nira siwalan dan tempurung kelapa sebagai lapisan tipe-i, tipe-n, dan tipe-p telah berhasil dibuat menggunakan metode nanospray termodifikasi. Metode nanospray termodifikasi menggunakan alat nebulizer yang memiliki ukuran nozzle lebih kecil yaitu kurang dari 1µm. Lapisan tipe-p dibuat menggunakan bahan tempurung kelapa yang di doping dengan asam borat (H3BO3), tipe-n dari bahan nira siwalan yang di doping dengan ammonia (NH4OH), dan tipe-i dari nira siwalan tanpa doping. Proses doping menggunakan metode wet mixing. Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu (i) menghasilkan lapisan-p, lapisan-i, lapisan-n yang memiliki celah energi optik masing-masing sekitar 2,0; 1,8; dan 1,7 eV, (ii) menghasilkan ketebalan lebih tipis dan merata pada permukaan substrat kaca untuk masing-masing lapisan, (iii) menghasilkan lapisan yang transparan dan memiliki puncak sesuai referensi karbon amorf juga graphene komersil, dan (iv) membuat persambungan sel surya sejenis p-i-n dan p-n dengan ketebalan lapisan p juga lapisan n sebesar ~250 nm dan untuk lapisan-i sebesar ~500 nm guna meningkatkan efisiensi sel surya. Hasil ketebalan yang dihasilkan dengan metode nanospray termodifikasi bisa mencapai puluhan nanometer dengan laju deposisi untuk lapisan-p sebesar 9.1 nm/s, lapisan-i sebesar 11.6 nm/s, dan lapisan-n sebesar 42.2 nm/s. Struktur ketebalan tampak lebih merata dan tipis dibandingkan penelitian sebelumnya dengan menggunakan metode yang sama. Nilai celah energi optik yang dihasilkan pada lapisan-p, lapisan-i, dan lapisan-n masing-masing sebesar 2,3; 1,8; dan 1,66 eV, yang menunjukkan bahwa ketiga lapisan termasuk material semikonduktor. Selain itu ketiga lapisan ini memiliki tingkat transmitansi yang tinggi pada rentang panjang gelombang UV sampai dengan cahaya tampak sehingga bersifat transparan dan cocok diaplikasikan pada sel surya. Persambungan sejenis p-i-n (Ag/B-GC/a-C/a-C-N/ITO) dan p-n (Ag/B-GC/a-C-N/ITO) juga berhasil dibuat dengan beberapa optimasi dari segi ketebalan dan celah energi optik mengacu pada hasil simulasi Hamdani, dkk (2021). Nilai efisiensi yang dihasilkan dari penelitian ini mengalami peningkatan sebesar 35 kali dibandingkan penelitian serupa yang dilakukan oleh Priyanto,dkk (2021) dengan hasil efisiensi sebesar 0,1% untuk sambungan sejenis p/i/n dan 0,06% untuk sambungan sejenis p/n.
================================================================================================================================
The modified nanospray method has been used to make amorphous carbon based on biomass using palm sap and coconut shell as i-type, n-type, and p-type layers.This method uses a nebulizer with a smaller nozzle size-less than 1µm. The n-type material came from siwalan sap doped with ammonia (NH4OH), the i-type from siwalan sap without doping, and the p-type was created using coconut shell material with boric acid as a doping atom (H3BO3). The doping process used a method called wet mixing. The aims for this research are (i) resulting p-type, i-type, and n-type materials with energy gap optics around 2.0, 1.8, and 1.7 eV for each material, (ii) to produce each layer's surface of carbon at a thinner and more consistent thickness, (iii) making transparent layers with peaks like those in the references for amorphous carbon and commercial graphene, and the last one (iv) to create p-i-n and p-n homojunction solar cells with p-type, n-type thicknesses of around 250 nm and i-type thicknesses of around 500 nm in order to improve efficiency from previous study. As a result of this research, thick and homogeneous layers with thicknesses of tens of nanometers can be created. The deposition rates for p-type, n-type and i-type were 9.1, 42.2, and 11.6 nm/s, respectively. Compared to earlier research that employed the same technique, nanospray, the thickness structure seems more uniform and thinner. The p-layer, i-layer, and n-layer optical energy gaps, which have values of 2.3, 1.8, and 1.66 eV, respectively, show that the three layers are in the range of semiconductor materials. Additionally, these three layers are transparent and appropriate for use in solar cells due to their high level of transmittance in the UV to visible light wavelength range. Based on Hamdani et al.'s (2021) simulations, a homojunction solar cell p-i-n (Ag/B-GC/a-C/a-C-N/ITO glass) and p-n (Ag/B-GC/a-C-N/ITO glass) with some thickness and optical energy gap adjustments was successfully created. The efficiency result has grown by 35 times higher than the previous study, which was done by Priyanto et al. in 2021, with an efficiency result of around 0.1% for p/i/n-type and 0.06% for p/n-type.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	karbon amorf, doping , sambungan sejenis, amorphous carbon, doping, homojunction
Subjects:	Q Science > QC Physics Q Science > QC Physics > QC162 Adsorption and absorption
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Physics > 45101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Aulia Anisa Firdaus
Date Deposited:	13 Feb 2023 05:32
Last Modified:	13 Feb 2023 05:32
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/96945

Actions (login required)

View Item