Kajian Pengaruh Susunan Lapisan Aktif terhadap Jumlah Rekombinasi Eksiton dalam Peranti Sel Surya Organik melalui Analisis Arus-foto dan Parameter Kunci

Author: 
Sholihun
Kuwat Triyana
Pekik Nurwantoro
Abstrak: 

Kajian pengaruh susunan lapisan aktif terhadap jumlah rekombinasi eksiton melalui pemodelan arus-foto dan komputasiparameter kunci telah dilakukan. Analisis dilakukan pada dua peranti sel surya organik (SSO) yang mempunyai lapisan aktif copperphthalocyanine (CuPc), 3,4,9,10 - perylenetetracarboxylic bis-benzimidazole (PTCBI) and 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic diimide(PTCDI). Susunan lapisan aktif dari dua peranti yang dimaksud adalah CuPc / PTCBI / PTCDI / PTCBI (untuk peranti pertama) dan CuPc /PTCDI / PTCBI / PTCDI (untuk peranti kedua). Perbedaan kedua peranti yang dikaji adalah pada susunan lapisan PTCBI dan PTCDI.Dari hasil komputasi, ditemukan perbedaan yang cukup signifikan antara kedua peranti tersebut. Untuk peranti pertama diperoleh efisiensi1,21 % dan untuk peranti kedua diperoleh efisiensi 0,57 %. Untuk mencari penyebab dari perbedaan efisiensi ini, dilakukan dua pemodelanyaitu pemodelan arus-foto dan pemodelan rangkaian ekuivalen untuk mendapatkan parameter kunci secara numerik, sedangkan parameterkunci yang dikaji di sini adalah hambatan seri (Rs) dan hambatan paralel (Rp). Dari hasil pemodelan arus-foto, diperoleh hasil bahwajumlah generasi eksiton kedua peranti yang dikaji adalah hampir sama. Jika semua eksiton terdisosiasi, maka efisiensi kedua perantiseharusnya tidak menunjukkan perbedaan yang cukup signifikan. Ini berarti bahwa telah terjadi rekombinasi yang cukup banyak padaperanti kedua, sedangkan dari komputasi parameter kunci, diperoleh hasil bahwa rasio Rs terhadap Rp (Rs/Rp) adalah 4,72 × 10-3 (perantipertama) dan 9,59 × 10-3 (peranti kedua). Semakin besar nilai Rs/Rp, semakin kecil jumlah disosiasi eksiton yang terjadi. Analisismemberikan informasi bahwa telah terjadi rekombinasi eksiton yang besar pada peranti kedua yang merupakan penyebab terjadinyaperbedaan efisisiensi yang cukup signifikan antara kedua peranti.