ENERGI ALTERNATIF TERBARUKAN

KELOMPOK 1

1.      Agi Dahtiar

2.      Deti Lotaningrat

3.      Gia Juniar Nur Wahidah

4.      Rani Oktavia

5.      Tantri Mayasari

TEMA 4 : ENERGI ALTERNATIF TERBARUKAN

1.      Semakin besar energi cahaya atau intensitas cahaya, maka aliran elektron akan semakin cepat karena elektron yang tereksitasi semakin banyak.

2.      Syarat lampu menyala :

a.       Terjadi dalam rangkaian tertutup. Rangkaian DSSC seperti pada gambar merupakan rangkaian tertutup, yaitu berupa siklus transport elektron.

b.      Ada perbedaan potensial.

Rada rangkaian DSSC,terjadinya eksitasi elektron dari orbital HOMO ke orbital LUMO menyebabkan terjadinya hole pada orbital HOMO. Hole ini kemudian diregenerasi kembali oleh pembe-rian elektron dari larutan elektrolit. Akibatnya, pada sisi counter electrode akan lebih bermuatan positif dan mempunyai potensial positif. Sedangkan pada sisi TCO yang terlapisi TiO2 akan mempunyai poten- sial negatif. Hal ini menyebabkan terjadinya perbedaan beda potensial antara kedua elektroda tersebut, sehingga menimbulkan terjadinya aliran listrik jika antara kedua elektroda tersebut diberi beban (Grätzel, 2001). Secara teori, beda potensial maksi-mum antara kedua elektroda adalah selisih antara Fermi level semikonduktor TiO2 dan potensial redoks pada elektrolit (Grätzel, 2003).

3.      Prinsip kerja DSSC adalah sebagai berikut.

a)      Proses diawali dengan terjadinya eksitasi elektron pada molekul dye akibat absorbsi foton dari keadaan ground state (S) menuju excited state (S*).

b)      Energi dari foton tersebut cukup untuk menginjeksi elektron masuk ke pita konduksi dari TiO2 meninggalkan molekul dye ke keadaan oksidasi S+.

c)      Kemudian elektron mengalir menuju anode (elektroda negatif) melalui TiO2 dengan proses difusi. Selanjutnya melalui external load menuju katode (elektroda positif).

d)     Pada katode, elektron berpindah menuju triiodida pada elektrolit menghasilkan iodine.

e)      Siklus dilanjutkan dengan reduksi dye oleh iodine pada elektrolit.

Berikut persamaan reaksi kimia pada DSSC

Anode

D + e^- →  D*

D* → D⁺ + e^-  (TiO₂)

2D⁺  + 3e^- → 2D + I₃^-

Katode

I₃^- + 2e^- → 3I^-

Gambar 1. Skema Kerja dari DSSC

Elektron yang meninggalkan elektrolit (I₃) hole pada, diisi kembali oleh elektron yang dibawa oleh iodide. Sehingga akan terjadi siklus elektron.

4.      Laju elektron pada setiap titik pada rangkaian DSSC konstan karena elektron hanya mendapatkan energi dari cahaya matahari yang terkuantisasi dan besarnya sama. Dalam perjalannya, elektron tidak mendapatkan tambahan energi ataupun mengalami hambatan, sehingga kecepatan elektron selalu tetap. Hal ini sesuai dengan persamaan

E =1/2 mv²

5.      Faktor-faktor yang mempengaruhi hambatan kawat (R):

Hambatan pada kawat bisa kita analogikan dengan pergerakan mobil di jalan raya, mobil kita analogikan sebagai elektron dan jalan tersebut sebagai kawatnya.

1.      Jenis penghantar

Jenis penghantar dalam kawat kita analogikan sebagai kondisi jalan, kalau misalkan jalannya diaspal dan yang berbatu tentunya mobil akan bergerak lebih lambat, begitu juga sebaliknya. Hal tersebut juga akan terjadi pada gerak elektron.

2.      Panjang penghantar

Semakin panjang jalan maka mobil juga akan membutukan waktu yang lebih lama dibandingkan jalan yang jaraknya pendek. Ini juga akan terjadi pada elektron.

3.      Luas penampang.

Semakin luas jalan yang dilalui mobil maka akan lebih banyak mobil yang bisa memalui jalan tersebut. Begitu juga akan terjadi pada elektron semakin besar penampang kawat semakin banyak pula electron yang melaluinya.

Sedangkan penerapan pada kasus diatas, ialah jika semakin tebal lapisan penghantar (dalam hal ini TiO₂) semakin sedikit elektron yang mengalir. Ini disebabkan karena sebagian elektron tertangkap kembali oleh dye yang teroksidasi. Ini dapat diartikan bahwa semakin tebal lapisan penghantar semakin besar hambatan.

Jawaban benar :

1.      energy maksimum pd pnjg gelombnag tertentu (cahaya tampak). Energy semakin besar, justru memperkecil energy kinetic elektron yg dihasilkan. Intensitas semakin besar, produksi elektron semakin tinggi.

Dye bisa memproduksi elektron

2.      lampu menyala karena

3.      elektron mengalir karena. Lajunya konstan? Melanggar hk kekekalan energy?

4.      C dan R dipengaruhi jenis bahan