OPTIMASI JUMLAH CELUPAN DALAM PEMBUATAN FILM TIPIS TRANSPARAN ALUMINUM-DOPED ZINC OXIDE MENGGUNAKAN METODE DIP-COATING UNTUK APLIKASI SEL SURYA

    Andika Perdana, - and Endi Suhendi, - and Eka Cahya Prima, - (2025) OPTIMASI JUMLAH CELUPAN DALAM PEMBUATAN FILM TIPIS TRANSPARAN ALUMINUM-DOPED ZINC OXIDE MENGGUNAKAN METODE DIP-COATING UNTUK APLIKASI SEL SURYA. S1 thesis, Universitas Pendidikan Indonesia.

    Abstract

    Penelitian ini dilatarbelakangi oleh kebutuhan akan material Transparent Conductive Oxide (TCO) alternatif yang ramah lingkungan, murah, dan efektif untuk mendukung pengembangan sel surya transparan. Aluminum-doped Zinc Oxide (AZO) dipilih sebagai kandidat potensial karena sifat optik dan listriknya dapat dipengaruhi oleh jumlah celupan pada proses sintesis menggunakan metode dip-coating. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi jumlah celupan terhadap sifat optik, listrik, dan komposisi film tipis AZO serta menentukan jumlah celupan optimal yang menghasilkan keseimbangan terbaik antara konduktivitas dan transparansi. Film tipis AZO disintesis melalui metode dip-coating dengan variasi celupan 1–9 kali, dopan aluminium 1%, dan annealing pada suhu 450°C selama 30 menit, kemudian dikarakterisasi menggunakan multimeter metode two-point probe untuk resistansi listrik, UV-Vis Spectroscopy untuk sifat optik, serta SEM-EDS untuk analisis komposisi unsur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah celupan berpengaruh signifikan terhadap sifat optoelektronik film, dengan resistansi terendah tercapai pada 6–7 celupan (14–15 MΩ/square) sebelum meningkat kembali pada 8–9 celupan akibat defek, sementara transmitansi optik tetap di atas 80% pada daerah tampak dengan nilai tertinggi sekitar 90% pada 1–3 celupan dan menurun hingga ~80% pada 9 celupan, serta bandgap relatif stabil pada kisaran 3,23–3,26 eV. Analisis EDS juga mengonfirmasi distribusi Zn, O, dan Al yang merata dengan kandungan Al <1% sesuai target doping. Berdasarkan hasil tersebut, jumlah celupan optimal ditetapkan pada 6–7 celupan karena memberikan kombinasi terbaik antara konduktivitas listrik dan transparansi optik, sehingga memenuhi syarat sebagai TCO untuk aplikasi sel surya transparan. This research was motivated by the need for alternative Transparent Conductive Oxide (TCO) materials that are environmentally friendly, low-cost, and effective to support the development of transparent solar cells. Aluminum-doped Zinc Oxide (AZO) was selected as a potential candidate since its optical and electrical properties can be influenced by the number of dipping cycles in the dip-coating process. This study aims to analyze the effect of varying dipping cycles on the optical, electrical, and compositional properties of AZO thin films, as well as to determine the optimal number of cycles that provides the best balance between conductivity and transparency. AZO thin films were synthesized using the dip-coating method with 1–9 dipping cycles, 1% aluminum doping, and annealing at 450°C for 30 minutes, followed by characterization of electrical resistance using a two-point probe multimeter, optical properties using UV-Vis Spectroscopy, and elemental composition using SEM-EDS. The results show that the number of dipping cycles significantly affects the optoelectronic properties of the films, with the lowest sheet resistance obtained at 6–7 cycles (14–15 MΩ/square) before increasing again at 8–9 cycles due to defect formation, while the optical transmittance remained above 80% in the visible region with the highest value (~90%) at 1–3 cycles and decreased to ~70% at 9 cycles, and the bandgap remained relatively stable at 3.23–3.26 eV. EDS analysis confirmed a uniform distribution of Zn, O, and Al with Al content <1%, consistent with the doping target. Based on these findings, the optimal number of dipping cycles was determined to be 6–7, as it provides the best combination of electrical conductivity and optical transparency, thereby fulfilling the requirements of a TCO for transparent solar cell applications.

    [thumbnail of S_FIS_2102200_Title.pdf] Text
    S_FIS_2102200_Title.pdf

    Download (289kB)
    [thumbnail of S_FIS_2102200_Chapter 1.pdf] Text
    S_FIS_2102200_Chapter 1.pdf

    Download (135kB)
    [thumbnail of S_FIS_2102200_Chapter 2.pdf] Text
    S_FIS_2102200_Chapter 2.pdf
    Restricted to Staf Perpustakaan

    Download (76kB)
    [thumbnail of S_FIS_2102200_Chapter 3.pdf] Text
    S_FIS_2102200_Chapter 3.pdf

    Download (313kB)
    [thumbnail of S_FIS_2102200_Chapter 4.pdf] Text
    S_FIS_2102200_Chapter 4.pdf
    Restricted to Staf Perpustakaan

    Download (651kB)
    [thumbnail of S_FIS_2102200_Chapter 5.pdf] Text
    S_FIS_2102200_Chapter 5.pdf

    Download (127kB)
    [thumbnail of S_FIS_2102200_Appendix.pdf] Text
    S_FIS_2102200_Appendix.pdf
    Restricted to Staf Perpustakaan

    Download (1MB)
    Official URL: https://repository.upi.edu/
    Item Type: Thesis (S1)
    Additional Information: https://scholar.google.com/citations?view_op=new_profile&hl=id ID SINTA Dosen Pembimbing Endi Suhendi: 5976806 Eka Cahya Prima: 5977482
    Uncontrolled Keywords: Aluminum-doped Zinc Oxide (AZO), dip-coating, jumlah celupan, film tipis, sel surya transparan. Aluminum-doped Zinc Oxide (AZO), dip-coating, dipping cycles, thin film, transparent solar cell.
    Subjects: Q Science > Q Science (General)
    Q Science > QC Physics
    Divisions: Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam > Program Studi Fisika - S1 > Program Studi Fisika (non kependidikan)
    Depositing User: Andika Perdana
    Date Deposited: 09 Sep 2025 06:50
    Last Modified: 09 Sep 2025 06:50
    URI: http://repository.upi.edu/id/eprint/138330

    Actions (login required)

    View Item View Item