Indonesi an   Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   9 , No .   1 ,  J an ua ry   201 8 , p p.   191 ~ 197   IS S N:  25 02 - 4752 ,  DOI: 10 .11 591/ ijeecs . v9.i 1 . pp 1 91 - 197           191       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Nat u ra l  Dy es fro m Rosell e Flow er   as a S en sitizer  in Dye - Sensitiz ed  Solar Cell ( DS SC)       S. Day ang 1 * ,  M.   Irw anto 2 ,  N.   Gom esh 3 ,   B . I sm ail 4     1 ,2 ,4 Ce ntre of Ex ce l le nc e  for   Ren ewa ble E n erg y ,   School  of  Elec tr i ca l   S y st em E ngi nee ring ,   Univ ersit i  M al a y si a  Per l is  (UniMA P),  Pauh  02600  Perl is,   Malay s ia   2 Depa rtment of  El e ct ri ca l   Eng in ee ring ,   Inst it ut   T eknol ogi   Meda n   (IT M) Meda n ,   2 0217  North  Sum at er a, I ndonesi a   3 Engi ne eri ng  D e par tment, Schoo l  of  Engi n ee ring   Com puti ng  &  B uil t Envi ronm ent,  KD U Pena ng  Univer sit y   Co ll e ge,   Pulau  Pinang ,   M al a y si a       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   A ug   2 9 , 201 7   Re vised  N ov   18 , 2 01 7   Accepte d  Dec  4 , 2 01 7       Hibiscus  Sabdar iffa   L .   wel l  kno wn  as  Rosell e  f l ower  was   used  a s  sensiti ze rs  for  D y e - Sensi tized  Solar  C el l   (DS SC ).   The   d y es  wer e  ex tr ac t ed  using   disti lled  wat er  ( DI)  and  et h anol  (E)   ext r act  solv ent   in  an  ult r aso nic   c le an er  for  30  m inut es  with  a  fre qu ency   of  37  Hz  b y   using  ‘ dega s ’  m ode  at   th e  te m per at ur e  of   30°.   Doctor   blade  m et hod  was  appl i ed  in   the  f abr icati on   of   ti ta n ium  dioxi de   (Ti O 2 )  on  I TO  gla ss .   Abs orpti on  spec tra  of  Roselle  d y e  wi t h   diffe re n t  extrac t  solvent   wer e  te st ed  using   Evol uti on  20 1  UV - Vis  Spect rophotom e te r.   Fourier - Tra n sform   Infra re d  ( FTIR)  was   u sed  to  ide ntif y   the   func ti ona l  a ct iv e  group  in  e xtra c t  d y e.   B ase d  on  FTIR  re sult,   th e  broa d   absorpti on  at   pe ak  2889  cm - 1 ,   2 976  cm - 1 ,   and  3 366  cm - 1   at tri bute d  to  the   O - H  stret chi ng  which  is  the   pre senc e  of  h y dro x y l  group .   The  use  Fiel d   Emiss ion  Scanni ng  El e ct ron  Mi cro scop y   (FESE M)  and  Ene rg y - Dispersive   Spect roscop y   (E DS )  ana l y sis  are  to  cha ra ct er ize  t he  surfac e  m orpholog y   a nd   el ement   in   the T i O 2   thi n   f il m .   Ke yw or d s :   A nt ho cy a nin   D ye - se ns it iz ed  so la r  cell   R os el le   S olv e nts   S pectr um   Copyright   ©   201 8   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   S. Day an g ,    Ce ntre of  E xc e ll ence for  Re ne wab le   Ene rg y,   School  of   Ele c tric al  System  En gi neer i ng,   Un i ve rsiti  Mal ay sia  Per li s (U niMAP ),   Pauh  02600 Pe rlis, Ma la ysi a .   Em a il :  dayangsur ia nin i@ gma il .co m       1.   INTROD U CTION   W it h  the  inc re ase   of  the  hum an   po pu la ti on  nowa days, m uch  m or e ele ct rici ty  is n eeded  in  the n e xt 30  ye ars.   T he  c ha ll eng es  t hat  we   ha ve  to   face   a re  the   increa se   in  power  co nsum ption .  T he  r apidly  inc reasi ng  of  fo ssil   f uel  c on s um ption   a nd   e xcessi ve   gr ee nhouse   gas  em issi o n  has  a ff ect ed  the  e nv ir on m ental     su r rou nd i ng   [1 - 3] .  Th us,  the  dev el op m ent  of   ren e wa ble  en erg ie s  bec om e s  a  fo cus  as  an   al te rn at ive  to  dep le t e   the  use   of   f os s il   fu el s.  The   m os t  a bundant  a nd  rem ark able   energy  s ource  is  the  photov oltai c  or   s olar   en ergy   wh ic h  c onve rts so la r  en e r g y d irect ly   into elect rical  en er gy t hro ugh  s olar  c el ls [4 ] .   The  new   i nnovat ive  m et ho d  Dye - Se ns it iz ed  S olar  Ce ll   ( DS SC )  has  ca ught  rece nt  at te ntion   due  to   their  lo w  co st,   ease  of  fa br ic at ion   a nd   e nviro nm ental ly   fr i end ly   s ources  of   te c hnology   [5] .  T he  DS S C  wa s  first  introd uce d  in  1991  by  O’ Re gan   a nd   Gr at zel   [6 ] .  T he  highest  eff i ci ency  betwee n  10 - 12%  has   been   recorde d  by  us in g  m et a l  Ruthe niu m   (R u)   wh ic h  is  consi der e d  th e  best  dyes  f or   DS SC.  H oweve r ,   the  disa dvanta ge   of   us i ng  Ru   is  a  di ff ic ult   purificat io n,   high   c os t  an d  ca usi ng   t he  e nv i ronm ental   i m pac t  [7 ] .   Th us ,  the  nat ur al   dyes  we r e  beco m e  a  pr op os ed  s ol ution   t o  re place   the  Ru  w hic h  is  a  low - c ost   and   env i ronm ental  f rien dly dye  se ns it iz er.   The  DS SC  c om po sed  of  a  dy e ,  phot oelect r od e ,  el ect r olyt e,  co unte r  el ec tro des,   a nd  s ubstrat es  glass.   Seve ral  researc her s  wer e  f ocused  to  inv est i ga te   the  factor s  aff ect in g  the  pe rfor m ance  of   dye - se ns it iz ed  so la r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vol .  9 ,  No.  1 ,  Jan ua ry   201 8   :    19 1   –   197   192   cel l. Com par ison  e xtracti ng s olv e nt f r om  d e - io nized wat er  and  et hanol w a s inv est igate d by LK  Si ngh  e t al  [ 8]  wh ic h  ha ve   c onve rsion  e ff ic ie ncy  of  1.3 7%   and   0.7 2%  res pecti vely .  The  cel l  fab ricat ed  us in g  dye  e xtr act   in   et hanol  degra de s  faster  than  the  cel l  fab ricat ed  in  de - i on iz e d  water.  T his  unde rly ing   rea so n  is  that  the  dye  is  no t  pro per ly   so lu ble  in   et ha no l  a nd  func ti on al   groups   are  no t  pro pe rly   at ta ched  to  the   TiO 2   s urface .   M  Murugiah  e t  al   [9 ]   con str ucted  a n  ex perim ent  at   diff er ent  tem per at ure  of   25 0° C  an d  500°C .   T he  resu l t   sh ows  that  the  higher  te m per at ur e  an neali ng  conditi on   gav e   sign ific ant  out com e  in  pr od uc ing   hi gh e r  gra de  of  Zn O  with r e duced i m pu rity  an d  inc rease d  a bs or ption  inte nsi ty .  AK M M ua z et al  [ 10 ]  r eported that at a hig he r   ann eal in g  te m per at ur es ,  the  band  ga p  bet w een  the  valen c e  band  an d  co nductio n  ba nds  becam e  s m aller  and  conseq ue ntly ,  s m al le r  energy  was  us e d   for  el ect rons   to  be  e xcite d  f ro m   the  va le nce  ba nd   t o  the   cond uction b an d.   Hu iz hi  Zh ou  et   al   [1 1]  ha d  propose d  twe nty  natu ral  dyes  ex tract ed  f ro m   natur al   dyes  in  s urr oundin g.   Ma ngos te en  pe ricarp   e xtract  has  ac hieve d  the  hi gh e st  co nversi on   e ff ic ie ncy  1.1 7%  a nd  anth ocyanin  c on ta i n  in  this  extract   are  the  fact ors  ef fected  of  the  high  ef fi ci ency.   V  S ha nm ug am   e t   al  [12]  de velo pe d  the  perform ance  of  D SSC  us in g  natu ral  dyes  extracts  from   fruit s  of  ivy  gour d  an d  re d  fr a ng i pan i  flo wer s .   The  prese nce  of   a nthocy ani n  in  al co ho li c   group  dem onstrat ed  the  im pro ved   e ff ic ie ncy  in  re d  fr a ng i pan i   flo wer s   with   0.30%  c onversi on  ef fici enc y.  Ca rbo nyl  and  hy dro xyl  gro up s   prese nt   in  the  a nt hocy anin   m olecules  can  be  bonded   to   the  su rf ace  of  a  porous  TiO 2   fil m .  This  m akes  el ect r on   tra ns fe r  f r om   the  anth ocyanin  m olecule t o  the  c onduct ion ba nd  of TiO 2   feasi ble [1 3].   Rosell e  al so   known   as  Hi biscus  Sa bd a ri ff a  is   a  tr opic al   wild  plant   belo ngin g  t o  Ma lvacea e    fam i ly   [ 14 ] .  Rosell e  is  chosen  as  a  pote ntial   cand idate   for  dye - se ns i ti zed  so la r  cel l  since  it   is  r ic h  in   anth ocyanin s,  and  co uld  be   us e d  as  a   go od  s ource  f or   pro duci ng  a  br il li a nt  red  col orant  f or  m any  fo ods.   It   was rep ort ed  t hat an t ho cy a ni n ob ta ine d fro m   R os el la   are d el phinidi n  a nd cya ni din  c om plexes   (F ig ure 1 )   [15 ] .            Figure  1. Str uc ture of  the  del phinidi n  a nd cy anidin       1.1 .    W orkin g Pri ncipl es of  DS S C   The pr ocess  f l ow and c r os s s ect ion   of DSS C  are   s how n  i n Fi gure  2.           Figure  2. Cr os s  secti on of  DSSC       As  the  s un li ght  strikes  on  the   su r face  of  D S SC,  the  dye  m olecules  c ollec t  photons  an d  pro du ce  t he   excit ed  el ect r on s .  Li ght  pa sses  th rou gh  the  t ran s pa r ent  a node   a nd  ex ci te s  the  dye  m olecules .   The  e xcite d  dy e  m olecules  inj ect   el ect r ons  into  th e  co nductio n  ba nd   of   t he  TiO 2   la ye r  w hich  act s  as  a  sem ic on duct or .   The  dye  m olecules  that  lo st  el ect ro ns  are  t hen  oxidi ze d.   The  in j ect e d  el ect rons  tra vel   t hro ugh  the  na no - por ous   TiO 2   thi n  fil m   toward  the  t ran s pa ren t  c ondu ct ive   el ect rode  ( w orkin g  el ect rode)   a nd  re ach   t o    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Natur al D ye s f ro m  R os el le  Flower  as   a Se nsi ti zer in D ye - Se ns it i zed So l ar C el l ( DS SC)   ( S.   D ayan g )   193   a  load   w he re  w ork  is  pe rfor m ed  a nd  de li vered  in   the   f or m   of  el ect rical   en erg y.   The   el ect rons  now   tra ve l  back  thr ough a n  e xtern al  l oad an d reach  the c ount er elect r od e  and th us com plete  the  whole cir cuit [ 16 ] .       2.   RESEA R CH MET HO D   2.1 .    M ateri als     The  m at erial s  us e d  are   Tit ani um   Diox id e  ( T iO 2 )  paste,  Tri ton   X - 10 0,   di s ti ll ed  water  (DI) ,   et ha no l ,  Indium   ti n  oxide  (ITO )  c oated   glass   sli de.   T he  m et hod   of  fabrica ti on   a nd  e xtrac ti on  al so  c an  be   ref e rr e d  at   [17 - 18 ] .       2.2 .    Prep ar at i on   of Na tu r al  Dy e  Sensi tiz er  Ext r ac ts   Fo r  r os el le   dye o f wei ght 1 0  g were  c ut into  s m al l piec es and  cr ushed usin g  a m or ta r  unti l a li qu efi e d  paste  was  for m ed  as  s how n  in  Fi gure  3.  The  rosel le   dy e  then   im m ersed   in   the   so l ve nt  w hich   c onsist s  of   disti ll ed  water  (DI)   a nd  et ha nol  (E )  at   r oom   tem per at ur e  a nd  the n  placed  i nto   t he  ultras onic   cl eane r  as  sh own  in  Fig ur e  4.   T he   ultraso nic  is  us e d  to  f ur t her  extract  col or e d  dye  pig m ent  for  30  m inu te s  with  a  f reque nc y  of  37 H z  b y  us i ng ‘ deg as ’ m od e  at  the tem per at ur e  of  30°C.           Figure  3. Pr e pa rati on of  ro sel l e   dye se ns it iz er e xtract       Figure  4. Ext ra ct ing   c olored  dy e u sin g  ultraso nic cle a ner       2.3 .    Prep ar at i on   of ITO  g l ass   Figure   5  s how ,   t he  I TO   glass   was  cl ea ned  an d  ri ns e d  us in g  et hanol.  T o  prepare   a  TiO 2   pa ste ,  5  g  of   TiO 2   pow der   a nd   3  dro ps   of   Triton  X - 100  was  m ixed.   Th is  m ixtur e  was   sti rr ed  well   un ti l  even ly   distrib uted   and   t urns  int o  a  ho m og e neous   s olu ti on  us i ng   a  glass  r od   or   a  s patula.  The  sc otch  ta pe   was  paste d   on   t he  cond uctive  sid e  of   IT O  glass  to  fix  the  act ive  area  as  2  c m 2   (1 cm   x  1c m ).   The n,   ap ply  the  TiO 2   paste  and   the   su s pen si on  wa s  sp rea d  unif orm l y  by  us i ng  glass  sti rr in g  rod  on  IT O  gl ass.  This  m et h od   is  well   known  as   do ct or  bla de  m et ho d.  T wo  coated  glass  t he n  was  placed   on  the   hot  plate   at   a  tem perat ur e  of  45 0° C   for  30  m inu te s  and   w as  kep t  c oo l   f or  15  m inu te s  at  room   tem per atu re .  O ne  IT O  glass  ti ta nia   w as   dip   int o  the  ro sel le   dye ext ract sol ution f or a  day.  Mea nwhile , a no t her IT O gla ss w as  left  with it s  or igi nal  pure  TiO 2 .           Figure  5. Pr e pa rati on of Ti O 2   paste  on the  IT O glass       2.4 .    C ha r ac te ri z at ion  an d   Measurem en t   The  wa velen gt h  of  li gh t  abs orbe d  was  te ste d  us i ng   E vo l ution   201  U V - Vis  Sp ect r ophotom et er  as  sh ow n  in  Fig ure  6  wh ic h  us e d  to  determ ine  t he  abs orba nce  rate  in  the  visible  li gh t  sp ect r um   and   the  intensit y   com po sit ion s of  dye  col or.  Th e  b an d   gap  o f  dye  abs orbe d  by   TiO 2   su r face d et erm ines  by  u sin g  the f orm ula  in   Eq uation   ( 1).  Wh e re  h  is  the   Planck ’s  co nst ant,  c  is  the  s peed,  λ  is  the  wav el e ng t h  an d  E  sta nd   for  photon   energy [ 14] .   T he nu m erical  val ue  of t he  sym bo ls  are:  h = 6.6 3 x 10 - 34   J s,  c = 3.0 x  10 8   m /s,  1eV =  1.60 x 1 0 - 19   J.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vol .  9 ,  No.  1 ,  Jan ua ry   201 8   :    19 1   –   197   194   hc                   (1)     The  a bsor ptio n  coe ff ic ie nt  det erm ines  how  f ar  int o  a   m at er ia l;   a  li gh t  of  a   pa rtic ular  wa ve le ng th   ca n  pen et rate  before   it   is  abso rb e d.   T he  abs orpt ion   c oeffici ent  of   the  re sp ect ive  wa velen gth s  is  obta ined  by  th e   div isi on  of the  abs orb ance  w it h  the  w a velen gt h  s hown in  Eq uation   ( 2).        Ab s orptio n  c oe ff ic ie nt,  k 4             (2)     Wh e re  λ  ( nm )  is  ta ken   from   t he  cuto ff   wa ve le ng th  of   the  dy es  and   K  is  th e  Bolt z m an   con sta nt  with  value   of  8.617 x  10 - 5   e V/K.           Figure  6. U V - Vis  S pectr ophotom et er       3.   RESU LT S   A ND AN ALYSIS   3.1.     UV - Vis  A bso rp tio n   S pe ctra A na l ys is   The  ab sorptio n  sp ect ra  of  the  Rosell e  dye  sam ples  wh ic h  wer e  diluted  in   disti ll ed  water   (R - D I)   a nd   et hanol  (R - E )  wer e  m easur e d  us i ng   U V - V is  Sp ect r ophotom et er  as  sh own  i n  Fig ur e  7.   A  li gh t   re d  colo red   so luti on  of  r ose ll e   dye  was  obser ve d  extrac te d  by  us i ng   di sti ll ed  water  com par ed   to  r ose ll e   extracte d  with  et hanol  w hich  sh ows  t he  dee p  re d  col or e d   so luti on.  F r om  Figure  7,  the  m axi m u m   peak   of  R - DI   is  490  nm  wh ic h  a bsor b  t he  wav el e ng t h  from   40 0  nm   to  600  nm .  The   pea k  of  an   a bs orptio n  s pectr um   of   R - E  is  54 0  n m   in  the  ra ng e  of  480  nm   to  62 0  nm .  This  absor ption   rang e  of   400  nm   t o  60 0  nm   pr oved  t he  prese nc e  of  anth ocyanin   pi gm ent  of   ro sel le .  Rosell e  is  po te ntial ly   a  go od  s ource   an d  good  c olo ra nt  since  it   c onta in s   high a nthocy an in .            Figure  7. A bso rp ti on s pectra   of Rosell e e xtr act ed  usi ng  Disti ll ed W at er  ( R - DI) a nd Et ha no l  (R - E)       Table  1.   Photo n  e nergy a nd a bs or ption coe ffi ci ent o f  n at ur a l dyes   Dy es   Extract Solv en t   Peak  abs o rban ce (n m )   Ph o to n  energy ( eV )   Ab so rptio n  coeff ic ien t   (α)  k m - 1   Ro selle   Distilled  wate r   490   2 .54   2 .21   Ethan o l   540   2 .30   2 .01       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Natur al D ye s f ro m  R os el le  Flower  as   a Se nsi ti zer in D ye - Se ns it i zed So l ar C el l ( DS SC)   ( S.   D ayan g )   195   The  phot on   e ne rg y  an d  abs orption   c oeffici ent  (α)  of   the  r os el le   dyes  with  dif fer e nt  extract  so lve nt   from   distill ed  water  an d  et ha no l  is  sh ow n  in  Table  1.   F rom   Table  1,   the  lowest  phot on   e nergy  (eV)  an d  abs orption   c oe ff ic ie nt  (α )  is   R - E  with 2 . 30 eV   an d  2.01  km - 1 .  Me anw hil e,  the  hi ghest   phot on   e ne rg y  ( eV)   a nd   abs orptio n coe ff ic ie nt  (α)  is  e xtracted  d ye   usi ng   disti ll ed  w at er ( R - D I) ,  which is  abo ut 2. 54 eV an d 2.0 1 km - 1 .      3.2.     F ou ri er - Tr an sf orm  In fra re d (FT IR )  A n aly sis   Figure  8  s how ,  t he  functi ona l  gr ou p  of   ro s el le   dye  is  con firm ed  by  it s  FTIR  sp ect ra  us in g  so l vent   from   distill ed  wate r  (R - D I)   a nd   et ha nol  (R - E).   F or   R - DI,  the  sh a rp  p eak at  16 39  cm - 1   c orres ponds  to  the  C= O   stret chin g  w hi ch  re pr e sente d  the  car bonyl  gro up   for  ket one  str uctu re.  T he  pea k  at   21 41  cm - 1   cor responds  to   the  C≡ C  stretch .  The  broa d  absorp ti on  at   peak   33 66   c m - 1   a tt r ibu te d  to  the  O - H  str et ching   wh ic h  is  th e   hydro xyl g rou p  in   r os el le   dye   FTIR  s pectra   of  R - E  sho ws   the  pea k  at   879  cm - 1   arises  due  t o  the   a ro m at ic s  gr ou p  with  C - H  stret chin g  vib r at ion .  T he  t wo  sh ar p  pea k  lo cat ed  at   1046  c m - 1   and   10 87  c m - 1   are  at tribu te d  to  est e rs   gro up   wh ic h  ha ving  C - O  stret c hing   vib rati on s .  A  band  at   13 82   c m - 1   is  assigned  as  N=O   be nd.   The  C= O  stret chin g  vibrat ion   c onfirm s  the  pr ese nc e   of   keto nes  f un ct io nal  gro up  at   1646   cm - 1 .   The  abs orptio n  at   peak   28 89  c m - 1 ,  2976  cm - 1 ,   a nd  3366   cm - 1   are  at tribu te d  to  the  O - H  stret ch ing   w hich  is  th e  pr ese nce  of   hydro ge n  bond ing   in  ro sel le   diluted   with etha nol s ol ven t.           Figure  8. FT IR sp ect r um  o f  R os el le  ex tr act ed usin g Dist il led   Water  (R - DI) a nd Etha no l  (R - E)       3.3 .    Fie ld   Em issi on  Sc anni n g  El ectr on   Mi crosc opy (FE SEM) A na l ys i s   The  m or ph ology  an d  the  struc ture  of   t he  pu re  TiO 2   a nd  r ose ll e   dyed  TiO 2   us in g  e xtract  so lve nt  f ro m   disti ll ed  water   ann eal e d  at   450°C   we re  in ve sti gated  us i ng  Fiel d  Em issio n  Scan ning  Ele ct ro n  Mi cr os c op y   (F ES EM)  at   a   m agn ific at ion  X50 0 00  a s  s hown  in  Fig ur e   9  (a)  an d  Fig ur e   9(b ).   It  ca n  be   obvi ously   seen  from   the  m ic ro struc ture  of  r os el le   dyed   TiO 2 ,   that  m or e  por osi ty   app ear s  t han  pu re  TiO 2 .  Na nocl us te r s   were   form ed  wh e n  the  TiO 2   na nopa rtic le s  hav e  a ggre ga te d  to ge ther.   T hese  kinds  of  na nocl us t ers  will   influ e nc e  the  cat al yt ic  beh av ior  of  TiO 2   as  a  work i ng   el ec tro de  com po ne nt  in  the  dye - s ensiti zed  so la r   cel l.  To  m inim ize   this  aggreg at i on,  there fore   capp in g  age nt  is  req uire d  to  pr e ve nts   the  fo rm at i on   of   na nocl us te r s .   The  m or phol ogy  of   Ti O 2   has   sli gh tl y  i m pr ov ed  as  near ly   s ph e rical   sh a pe  and   unifo rm   si ze  adsor ption   of   dye  on   TiO 2   was  pro duced  due  t o  the  dye  ric h  in  ant ho cy a nin .  Hen c e,  the  anth ocyanin   a ct   as  a  cap ping  ag ent   ta kes  a n  a dd it ion al   r ole in a   DS SC.             (a)                                                       (b)     Figure  9. FES EM su rf ace  m orp ho l og y at  m ag.   X 50000 (a )  Pure Ti O 2   ( b)  Rosell e d ye d T iO 2     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vol .  9 ,  No.  1 ,  Jan ua ry   201 8   :    19 1   –   197   196   3.4 .    Ener gy - Dispersive  Spe ctro sc opy  (E DS )  Anal ys is   The  E DS   a nal ysi s  was  us ed   to  ide ntify  the  e lem ents  or   m ater ia ls  co ntaine d  in  t he  thi n  fil m s.  As  can   be  seen  i n  Fig ur e  10   (a)   a nd  Figure  10  ( b),  the  pr e sence  of  Tit anium   (Ti)  an d  O xid e  ( O)   was  detect e d  in  the   sp ect ra.  The  presence  of   Plat inu m   (P t)  is  du e  to  the  use d  of  a  sp i n  coate r  for  preci se  an d  un i form   dep osi ti on   of   thi n  film s.   Figure  10  (a )  show s  the  weig ht  co ntributi ons  f or   of  Ti  and   O  a re   62 . 94%  an d  33.4%  resp ect ively ,  w hich  co nfi rm s  the  high  purity   of   pure  TiO 2  par ti cl es  that  will   be  us ed  as   photo   m at eria ls  with   the  natu ral  dyes.  The  ad diti onal   el e m ent  of   Ca rb on   (C)  in  Figure  10  ( b)   is  du e  to  the  pr esence  of  r os el le   dy e   extract  co ntain   in  the  TiO 2   thin  fil m .  The  w ei gh t  co ntribut ion s  f or  of   Ti,  O,   an d  Pt  are  57.72% ,  38. 41%  and   3.87% re sp ect i vely  and they  c on t rib ute 10 0%  of the  total   weig ht.         (a)     (b)     Figure  10.  E D S sp e ct ra  of ( a )  Pure Ti O 2   ( b)  Rosell e d ye d T iO 2       4.   CONCL US I O N   The  im ple m entat ion   us in g  R os el le   dyes   shows  the   pote nt ia l  of   natu re - ba sed  dyes  bein g  a pp li e d  i n  DS SC.  T he  a bsor ptio n  sp ect r um   us ing   U V - Vis  Sp ect r ophotom et er  sh ow s  the  m axi m um  peak   at   490  nm   fo r   disti ll ed  water  extract  s olv e nt  (R - D I)  an d  at   540  nm   fo r  et ha n ol  e xtract  s olv ent  (R - E ).   T he   FTIR  a naly sis  wa s   carried  ou t  to  identify   the  functi on al   act ive   gr ou p  in  Ros el le   extract.  The  pr e sence  of   carb onyl   (C=O)   an d  hydro xyl  group  ( OH)  in  r os el le   dye  con ta ine d  the  ant ho cy a nin   pi gm ent  will   i m pr ov e  the  el ect ro n  tra nsf er  an d  enh a nce  t he  ef fici ency  of  D SSC.  T he  s urf ace  m or pholog y  us in g  FE SE M  and   ED S  r eveale d  t he  pr esence   el e m ent  of   Tit anium   (Ti),   O xid e  ( O)   a nd  Ca rbon  (C )  of  rosel le   dye  e xtract  c on ta in   in  Ti O 2   thin   film .   W it h  c onti nuous  a dvance d  stud ie s  a nd  re search ,  th e  na tural  dye  se nsi ti zer  sti ll   can  be  a   f uture  new  te chnolo gy in  s olar  cel l a pp li c at ion .       REFERE NCE S   [1]     Karl   MK .   Design,   S y nthe sis   and   Properti es  of  O rga nic   Sensitizer s  for  Dy e - Sensit iz ed  S ola r  Cells.   Doctor al   The sis .   Sw ede n;  Ro y a l  I nstit ute of Te chn olog y   Stockho l m ;  2011.     [2]     Renuga   Veray i a h,   Anus i y a  I y ad ura i.   A  Com par i son  Stud y   on  T ypes  of  PV   for  Gr id  Connec t ed  Photovolt a ic   Pow e r.  Indone sian J our nal  of   Elec tric al   Engi ne ering  and   Computer  Sc ie n ce   ( IJ E ECS) .   20 17;  6(2):   349 - 35 6.     [3]     M  Tri pat h y ,   PK   Sadhu.   Buil din g  Inte gra te d  Pho tovol taic  is  a  Co st  Eff ective   and  Envi ronm ent a l  Friendly   Soluti o n.   TEL KOMNIKA  Indone sian J ourn al  of   Elec tric al   Engi ne ering .   20 15;  14(1):   49 - 54.     [4]     W Z  Le ow,  YM   Irwan,   M  As ri ,   M  Ir wanto,   AR  Am el ia ,   Z  Sy af iqa h ,   I  Safwat i .   Inve stig at io n  of  Solar  Panel  Perform anc e  Ba sed  on  Diffe r ent  W ind  Velocit y   Us ing  AN SYS.  Indone sian  Jour nal  of  El e ct ri cal  Engi ne ering  an d   Computer  Scien ce   ( IJ E ECS) .   20 16;  1(3):   456 - 46 3.     [5]     NA   Ludi n,   AM   Al - Alwani  Ma hm oud ,   AB  Moham ad,   ABH   Kadhum ,   K  Sopi an,   NS A  Kari m .   Rev ie w  on   th e   Deve lopment  of   Natur a l  D y e   Photos ensit izer  fo r  D y e - Sensitize d  Solar  C el l .   R ene wabl e  and   S ustainabl e   Ene r gy   Re v ie ws .   2014;  3 1:  386 - 396.     [6]     BO  Rega n,   M  Grat zel.   A  Low - Cost,  High - Eff i ci en c y   Sola r  Cel l   Based  on  Dy e - Sensitized  Col loi dal   T iO 2   Film s.  Instit ute of  Ph y s ic a l  Chemistr y   S wiss   Feder al Inst it ute of Te chnolog y ,   Sw it z erland .   1991;   353:   737 - 740.     [7]     Ishw ar  CM,  Pan kaj   S,  La l  B.   D y e - Sensitized  Solar  Cel l  using  Ex tra c t  from   Peta ls  of  Male   Flowers  Luff a  C y li ndr i ca  L.   as  a   Natur al Sensit izer.  Opti ca l  Mat erial s .   201 6;  52:   150 - 156.     [8]     LK  Singh,  T  Kar lo,   A  Pande y .   Pe rform anc e  of  Fr uit   Ext r act  of  Mela stom a  m al ab a thri cum  L.   as  se nsiti zer  in  DS SC s.   Spec troch imic a   Ac ta   Part A:  Mo le cu lar an d  Bi o molec ular S p ect ros copy .   2014;   1 18:  938 - 943.     [9]     M  Murugiah,   J  Hashim ,   U  Nir m al ,   MY   Yuhaz ri.   S y n the sis  an d  Fabric ation  of   An  Eff ec tu al   Dy e  Sensi ti z ed  Sola r   Cel l .   Global   Eng ine ers  &   Technol ogists Rev i ew .   2 012;  2(3):   9 - 15.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Natur al D ye s f ro m  R os el le  Flower  as   a Se nsi ti zer in D ye - Se ns it i zed So l ar C el l ( DS SC)   ( S.   D ayan g )   197   [10]     AK M  Muaz ,   U  Hashim ,   F  Ibra h im,  KL  Thong,   MS   Mokhtar,   W W   Li u.   Eff ec t   of  anne al ing  t e m per at ure s  on  the  m orpholog y ,   op t ic a l  and  e lectr i c al   prope r ti es  of  Ti O 2   thi n  fi lms   s y nth esized  b y   th e  sol - gel   m et hod   and  deposited  o n  Al/T iO 2 /SiO 2 / p - Si.  Mi crosyst  Te chnol ogy .   2015 .   [11]     H  Zhou,   L  W u,   Y  Gao,   T  Ma.   Dy e - Sensitized   Solar  Cel l s  Usi ng  20  Natur al   D y es  as  Sensiti ze rs.  Journal  o f   Phot och emistry and P hotob iol og y  A:   Chemistry .   2011;  219:   188 - 194.   [12]     V  Shanm ugam,  S  Manoha ra n,   S   Ananda n,   R  M uruga n.   Per form anc e   of  d y e - sen siti ze d   solar   c el l s  fa bricat ed  wit h  ext ra ct s  from   fru it s  of  iv y   gourd   and  flowe rs   of  r e d  fra ngip ani   as  sensiti z ers.   Spect rochimic a  Ac ta Part  A:  Mole cular  and  Bi omol ec ula r Spe ct ros copy .   2013;  104:   35 - 4 0.     [13]     Sönm ez oğlu  S,  Ak y üre k  C ,   Aki n  S.  High - eff ic i e nc y   D y e - Sensit i ze d  Sola r  Ce ll s  Us ing  Ferroc ene - base d  E le c trolytes  and  Natur a l   Phot osensiti z ers.   Jou rna l  of   Ph y si cs  D:  Applie d   Ph y s ic s.  2012 ;  45 ,   42 5101   [14]     Pate l  S.  Hibiscus   sabda riff a  :  An Ide al   y e t  Under - e xploi te d  C andi d at e  for  Nutr ac eu t ic a l  Applicati ons .   Bi omed ic in e  &   Prev en ti v e  Nu tri ti on .   2014;   4(1): 23 - 27.   [15]     W ongcha re e  K ,   Mee y oo   V,  Cha vade j  S.   D y e - se nsiti ze d   Solar  C el l  Us ing  Natu ra l  D y es  Ext r ac t ed   from   Rosell a  an d  Blue   Pe a  Flower s.  Solar  En ergy   Mate rials and   S olar Ce l ls .   2007;   91:  566 – 571 .   [16]     Gee ta m   R ,   Anil   K,  Pera pong   T ,   Bhupendra   G .   N at ura l  D y es  for   D y e - Sensit ized S ola r  Ce ll :     A R ev i ew. Rene wable   and   Susta inabl e   Ene rgy   R ev i ews .   2017 ;  69 :  705 - 718.   [17]     R  S y af ina r,  N  Gom esh,   M  Irw ant o,   M  Far eq,   YM   Irwan.   Coc kta il  D y es  from   Blue ber r y   and  Dragon  Fruit  in  th e   Applic a ti on  of   D SS C.   AR PN   Jou rnal  of Engi ne ering  and  Appl i ed Sci en ce s .   2015;   10  (15 ):  6348 - 63 53.   [18]     R  S y af ina r,  N  Gom esh,   M  Irwant o,   M  Fare q,   YM   Irwan.   Optic a l  Char ac t eri z at ion  Us ing   Natur e  B ase d  D y e   Ext ra ct ed   from   Hibiscus’s Flower.   ARPN  Journ al  of   Engi n ee rin g  and  App li ed   Sc ie nc es .   2015 ;  10 (15):  6336 - 6340   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.