about photonic devices

1. 1
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penulis ucapkan kehadirat Allah Yang Maha Esa, yang telah
melimpahkan rahmat, hidayah serta lindungan-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan makalah dengan judul “ Photonic Devices“.
Dalam penulisan makalah ini, penulis menyadari bahwa masih adanya
kekurangan dan keterbatasan, namun berkat bantuan dan bimbingan serta
dorongan dari berbagai pihak, akhirnya makalah ini dapat diselesaikan dengan
baik. Dalam hal ini penulis mengucapkan terimakasih kepada,
1. Allah Yang Maha Esa
2. Prof. Dr. Sutikno, S.T, M.T.
Semoga amal baik dari semua pihak mendapat balasan yang berlipat ganda
dari Allah Yang Maha Esa. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah
ini masih jauh dari sempurna, meskipun belum dapat memberikan informasi yang
lebih lengkap, kami tetap berharap makalah ini bisa bermanfaat bagi semua pihak.
Saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca tentu sangat
penulis harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini,
membawa manfaat yang baik untuk pembaca dalam mengenal photonic devices.
Semarang, Mei 2015
Penulis

2. 2
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL............................................................................................ i
KATA PENGANTAR..........................................................................................1
DAFTAR ISI........................................................................................................2
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ........................................................................................3
1.2. Rumusan Masalah...................................................................................3
1.3. Tujuan......................................................................................................4
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Photonic Devices.....................................................................................5
2.2. Transisi Radiatif ......................................................................................5
2.3. Optical Absorption ..................................................................................8
2.4. Laser Semikonduktor .............................................................................10
2.5. Light-Emitting Diodes (LED).................................................................12
2.6. Photodetector.........................................................................................14
2.6.1. p-n junction Solar Cells...............................................................16
2.6.2. Dye-sensitized Solar Cells...........................................................18
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan..............................................................................................20
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................21

3. 3
BAB II
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Abad 20 menjadi abad yang terpenting bagi perkembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi. Dua dari kajian tekologi penyumbang perkembangan
ini adalah efek fotolistrik dan semikonduktor. Material semikonduktor memegang
peranan penting dalam perkembangan komunikasi, industri, elektronika, dsb.
Material semikonduktor memiliki respon yang unik terhadap rangsangan seperti
listrik ataupun cahaya. Diperlukan energi sebesar ΔE (energi band gap) agar
material semikonduktor memberikan responnya.
Dalam perkembangan teknologi, material semikonduktor dimanfaatkan
pada alat-alat seperti LED, LASER, photodetector, solar sel, dsb. Alat-alat
tersebut tergabung dalam photonic devices. Photonic devices merupakan
perangkat yang memanfaatkan sifat cahaya sebagai partikel. Fenomena ini tidak
lepas dari sifat material semikonduktor seperti transisi radiatif dan serapan optik
(optical absorption). Perkembangan dari LED, LASER, solar sel tidak terlepas
dari material yang digunakan. Material yang digunakan biasanya merupakan
material semikonduktor yang telah diberi impuritas. Impuritas yang diberikan
diharapkan dapat meningkatkan kinerja dan manfaat dari photonic devices sendiri.
1.2. Rumusan Masalah
a. Apa pengertian dari photonic devices dan alat-alat apa saja yang tergabung
dalam photonic device?
b. Bagaimanakah prinsip kerja alat-alat dari photonic devices?
c. Manfaat dari photonic devices?
d. Apakah jenis material yang dimanfaatkan dalam perkembangan photonic
devices?
e. Apakah yang dimaksud dengan dye-sensitized solar cells (DSSC)?

4. 4
1.3. Tujuan
a. Mengetahui pengertian dan alat-alat yang tergabung dalam photonic
devices?
b. Mengerti prinsip kerja dari photonic devices?
c. Mengetahui manfaat dari photonic devices?
d. Mengetahui jenis material yang dimanfaatkan dalam photonic devices?
e. Mengetahui pengertian dari dye-sensitized solar cells (DSSC)?

5. 5
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Photonic Devices
Photonic devices atau perangkat fotonik adalah perangkat yang
memanfaatkan sifat cahaya sebagai partikel. Photonic devices dapat dibagi
menjadi tiga kelompok, yaitu :
1. Perangkat yang mengubah sumber energi listrik menjadi radiasi optik,
seperti Light-Emitting Diode (LED) dan Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation (LASER).
2. Perangkat yang mendeteksi sinyal optik, seperti photodetectors.
3. Perangkat yang mengkonversi radiasi optik menjadi energi listrik, seperti
sel surya.
Fenomena yang terjadi pada photonic devices adalah electroluminescence
yang ditemukan pada tahun 1907. Electroluminescence adalah fenomena generasi
cahaya yang disebabkan oleh arus listrik. Fenomena ini tidak terlepas dari adanya
transisi radiatif (radiative transition) dan serapan optik (optical absorption).
Perkembangan photonic devices sendiri memiliki peranan penting terhadap
kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan dibidang kesehatan, komunikasi,
industri, dsb.
2.2. Transisi Radiatif (Radiative Transition)
Gambar 1 menunjukkan spektrum elektromagnetik dari daerah optik.
Kisaran cahaya yang dapat dideteksi oleh mata manusia hanya sekitar 0,4 μm
sampai 0,7 μm. Pada gambar tersebut juga ditampilkan pita warna (colors bands)
dari ungu sampai merah. Daerah ultraviolet memiliki rentang panjang gelombang
dari 0,01 μm sampai 0,4 μm sedangkan infrared memiliki rentang dari 0,7 μm
sampai 1.000 μm.

6. 6
Gambar 1. Spektrum elektromagnetik dari rentang ultraviolet sampai infrared.
Untuk mengkonversi panjang gelombang menjadi energi foton digunakan
hubungan
dimana c adalah kecepatan cahaya dalam ruang vacuum, v adalah frekuensi dari
cahaya, h adalah konstanta Planck, san hv adalah energi foton yang diukur dalam
elektron volt. Sebagai contoh, 0,5 μm cahaya hijau sebanding dengan energi foton
sebesar 2,48 eV.
Pada dasarnya, ada tiga proses interaksi antara foton dengan elektron
dalam solid, yaitu absorption (penyerapan), spontaneous emission (emisi
spontan), dan stimulated emission (emisi terstimulasi). Jika ada dua tingkat energi
E1 dan E2, dimana E1 sesuai dengan keadaan dasar sedangkan E2 sesuai dengan
keadaan tereksitasi. Setiap transisi antar tingkat energi melibatkan emisi atau
penyerapan foton dengan frekuensi v12 yang sesuai dengan hv = E2-E1. Pada suhu
kamar, atom dalam solid berada pada keadaan dasar. Situasi ini akan terganggu
ketika foton yang memiliki energi yang sama dengan hv melewati sistem. Sebuah
atom di tingkat E1 menyerap foton dan kemudian tereksitasi ke keadaan E2
(Gambar 2a). Proses ini disebut dengan absorption process (proses penyerapan).

7. 7
Ketika keadaan tereksitasi dari atom tidak stabil, dalam waktu yang singkat dan
tanpa adanya stimulus, elektron akan bertransisi ke keadaan dasar dan
memberikan energi foton hv12 (Gambar 2b). Proses ini disebut dengan
spontaneous emission (emisi spontan). Ketika foton dengan energi hv impinges
elektron yang sedang tereksitasi (Gambar 2c), elektron dapat dirangsang untuk
transisi kembali ke keadaan dasar dengan memberikan energi foton sebesar hv12.
Proses ini disebut dengan stimulated emission (emisi terstimulasi).
Gambar 2. Titik biru menggambarkan keadaan elektron. Keadaan awal berada di
sebelah kiri sedangkan keadaan akhir, setelah transisi berada di sebelah kanan. (a)
Absorption, (b) spontaneous emission, (c) stimulated emission.
Proses yang terjadi pada LED memanfaatkan fenomena spontaneous
emission dari interaksi foton dengan bahan solid sedangkan LASER
memanfaatkan stimulated emission dan solar sel memanfaatkan absorption.

8. 8
2.3. Optical Absorption
Gambar 3 menunjukkan transisi dasar dalam semikonduktor. Ketika
semikonduktor mendapatkan rangsangan cahaya, foton yang diserap akan
menciptakan pasangan elektron-hole (Gambar 3a), hal ini terjadi ketika energi
foton sama dengan energi band gap hv. Jika hv lebih besar daripada Eg, maka
selain pasangan elektron-hole yang dihasilkan akan dihasilkan juga kelebihan
energi (hv - Eg) berupa panas, seperti yang digambarkan pada Gambar 3b. Proses
3a dan 3b disebut dengan transisi intrinsik (band-to-band transition). Di sisi lain,
apabila hv kurang dari E, maka foton akan diserap hanya jika ada keadaan energi
yang tersedi pada band gap. Keadaan/ tingkat energi ini ada dikarenakan adanya
chemical impurities atau physical defects (Gambar 3c). Proses tersebut disebut
extrinsic transition.
Gambar 3. Optical absorption (a) hv = Eg, (b) hv > Eg, (c) hv < Eg.
Asumsikan bahwa semikonduktor diberi rangsangan cahaya dengan hv >
Eg dan flux foton (Φo) dengan satuan foton perkuadrat sentimeter per detik. Flux
foton bergerak melewati semikonduktor, sebagian kecil dari foton diserap
sebanding dengan intensitas fluks. Oleh karena itu, jumlah foton diserap dengan
jarak Δx (Gambar 4a) diberikan oleh persamaan αΦ(x)Δx, dimana α adalah
koefisien absorpsi. Sehingga dari flux foton diperoleh

9. 9
Gambar 4. Optical absorption (a) semikonduktor dibawah penyinaran, (b)
Peluruhan eksponensial dari flux foton.
Tanda negatif mengindikasikan intensitas yang semakin berkurang dari flux foton
selama absorption. Sehingga solusi dari persamaan di atas adalah
Fraksi dari flux foton yang keluar pada ujung semikonduktor di x = W.

10. 10
Koefisien absorpsi α adalah fungsi dari hv. Gambar 5 di bawah ini
menunjukkan pengukuran koefisien optical absorption dari beberapa
semikonduktor yang penting yang biasa dimanfaatkan untuk photonic devices.
Gambar 5. Koefisien optical absorption dari beberapan macam semikonduktor.
2.4. Laser Semikonduktor
Laser merupakan singkatan dari Light Amplification by Stimulated
Emission Radiation, yaitu terjadinya proses penguatan cahaya oleh emisi radiasi
yang terstimulasi. Interaksi materi dengan cahaya yang diaplikasikan pada laser
ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Gambar 6. Interaksi cahaya dengan materi, (a) absorpsi, (b) emisi spontan, (c)
emisi terstimulasi.

11. 11
Laser semikonduktor merupakan golongan laser yang sangat penting pada
saat ini. Prinsip dari laser semikonduktor mirip dengan laser ruby dan laser
helium-neon, yaitu ketiganya memancarkan radiasi monokromatik yang terarah.
Semikonduktor laser adalah komponen yang sangat penting dalam bidang
komunikasi yang menggunakan serat optik. Selain itu, laser semikonduktor
banyak dimanfaatkan pada rekaman video, pembaca optik, percetakan dengan
kecepatan yang tinggi. Dalam bidang teknologi, laser semikonduktor digunakan
sebagai monitoring polusi udara dan spektroskopi gas resolusi tinggi.
Material aktif laser semikonduktor menggunakan material semikonduktor
direct-gap, sehingga semikonduktor elementer tidak dapat digunakan. Mayoritas
bahan semikonduktor untuk laser merupakan kombinasi antara golongan IIIA (Al,
Ga, In) dan IVA (N, P, As, Sb) yang membentuk compound III-IV seperti GaAs,
InGaAsP, AlGaAs. Pada saat ini, emisi panjang gelombang laser berada pada
rentang 0,3 sampai 30 μm. Beberapa jenis laser yang telah disebutkan di atas
memiliki panjang gelombang sekitar 0,63 – 1,6 μm. Baru-baru ini dikembangkan
laser InDaN yang memancarkan cahaya pada panjang gelombang biru ( ̴ 400 nm).
Disamping itu juga ada beberapa laser yang menggunakan kombinasi golongan II-
VI (CdSe, ZnS) yang memancarkan panjang gelombang daerah hijau-biru. Tiga
komponen terpenting dalam paduan unsur III-IV adalah GaxIn1-xAsyP1-y, GaxIn1-
xAsySb1-y, dan AlxGa1-xAsySb1-y. Gambar dibawah ini memperlihatkan band gap
dengan nilai konstanta lattice dari 3 paduan yang terdiri dari binary, ternary, dan
quaternary compounds.
Gambar 7. Energi band gap dan konstanta lattice untuk tiga sistem paduan III-IV.

12. 12
Untuk meningkatkan stimulated emission pada operasi laser maka
diperlukan inversi populasi. Untuk mencapai hal tersebut, maka diperlukan p-n
junction dan double heterojunction. Ini berarti bahwa tingkat doping pada kedua
sisi junction cukup tinggi. Ketika bias yang cukup besar diterapkan, injeksi dari
pita valensi akan terjadi, konsentrasi besar dari elektro dan hole terinjeksi pada
daerah transisi. Akibatnya pada Gambar 8, konsentrasi elektron akan berada pada
pita konduksi sedangkan konsentrasi hole akan berada pada pita valensi.
Gambar 8. Perbandingan karakteristik (a) homojunction laser, (b) double-
heterojunction laser.
2.5. Light-Emitting Diodes (LED)
Light-emitting diode adalah sambungan p-n yang dapat memancarkan
radiasi spontan dalam ultraviolet, visible, atau daerah infrared. LED memiliki
banyak aplikasi sebagai link informasi antara instrumen elektronik dan
penggunanya. Selain itu, aplikasi lainnya adalah panel display di mobil, layar
komputer, kalkulator, jam tangan, lampu lalu lintas, run text, dsb. Khusus untuk
LED dengan radiasi infrared sangat bermanfaat dalam komunikasi serat optik.
Pada saat bias maju, elektron diinjeksi dari sisi n dan hole dari sisi p
(Gambar 9a). Pada daerah persambungan (junction), rekombinasi akan terjadi
pada saat pn > ni2, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9b. Namun, jika desain
heterojunction digunakan, efisiensi LED akan lebih ditingkatkan. Pada Gambar 9c
ditunjukkan penguatan cahaya dikarenakan kelebihan pembawa (excess carriers).
Desain double-heterojunction ini menghasilkan efisiensi yang lebih tinggi.
(a)
(b)

13. 13
Gambar 9. (a) Bias maju yang terjadi pada p-n junction , elektron diinjeksikan
dari sisi n dan bergabung dengan hole yang diinjeksi dari sisi p, (b) rekombinasi
yang terjadi disekitar junction, (c) Densitas dari pembawa yang lebih besar pada
double-heterojunction.
Semikonduktor yang paling penting untuk aplikasi LED tercantum pada
Gambar 10. Spektrumnya sebagian besar berada di daerah infrared. Untuk aplikasi
layar, karena mata manusia hanya sensitif terhadap energi cahaya hv > 1,8 Ev (λ <
0,7 μm), semikonduktor harus memiliki band gap lebih besar dari nilai ini.
Gambar 10. Semikonduktor yang diaplikasikan pada led termasuk fungsi
luminositas relatif dari mata manusia.

14. 14
AlGaAs memiliki rentang panjang gelombang dari red sampai infrared.
Material ini biasa digunakan untuk LED berefisiensi tinggi. InAlGaP memiliki
rentang panjang gelombang dari visible spectrum, red, orange, yellow, dan green.
GaAsP memiliki rentang spektrum dari infrared sampai visible spektrum. Transisi
direct-indirect bandgap terjadi pada 1,9 eV.
2.6. Photodetector
Photodetector adalah perangkat semikonduktor yang dapat mendeteksi
sinyal optik melalui proses elektronik. Photodetector harus memiliki sensitivitas
yang tinggi, kecepatan respon yang tinggi, kebisingan yang kecil, beroperasi pada
tegangan yang rendah, dan ukuran yang kecil. Operasi umum dari photodetector
pada dasarnya ada tiga proses:
1. Carrier generation (pembangkitan pembawa) ketika ada cahaya yang
datang;
2. Carrier transport ketika ada arus listrik;
3. Adanya sinyal output
Ada dua jenis photodetector, yaitu thermal detector dan photon detector.
Thermal detector mendeteksi cahaya dengan rangsangan kenaikan suhu ketika
energi cahaya diserap. Detektor ini cocok untuk panjang gelombang infrared.
Photon detector didasarkan pada efek fotolistrik: foton menyebabkan elektron
tereksitasi dan elektron ini yang memberikan kontribusi pada photocurrent.
Untuk memahami keunggulan masing-masing photodetector, terlebih
dahulu dibahas prinsip kerja photodetector yang menggunakan efek fotolistrik.
Efek fotolistrik didasarkan pada energi foton hv, sehingga panjang gelombang
terkait dengan energi transisi ΔE yang didefinisikan oleh
𝜆 =
ℎ𝑐
ΔE
=
1,24
ΔE (eV)
(𝜇𝑚)
Persamaan diatas mengindikasikan panjang gelombang minimum untuk
mendeteksi. Energi transisi ΔE dalam banyak kasus adalah band gap dari
semikonduktor. Penyerapan cahaya dalam semikonduktor ditunjukkan oleh
koefisien penyerapan. Gambar 11 menunjukkan pengukuran koefisien absorpsi
intrinsik untuk beberapan macam photodetector. Kurva dengan garis tebal dan

15. 15
garis putus-putus menunjukkan suhu 300 K dan 77 K. Untuk Ge, Si dan golongan
III-V, kurva bergeser kearah panjang gelombang yang lebih panjang ketika suhu
dinaikkan. Untuk beberapa senyawa IV-VI (misalnya PbSe) terjadi peningkatan
bandgap dengan meningkatnya suhu.
Gambar 11. Koefisien optical absorption untuk beberapa macam material
photodetector.
Dibawah ini beberapa contoh dari photodetector.

16. 16
2.7. Solar Sel
2.7.1. Prinsip kerja solar sel
Pada saat ini, sel surya memiliki banyak manfaat karena dapat
memberikan daya yang tinggi dan bertahan lama. Sel surya dikembangkan karena
permintaan sumber energi dunia yang meningkat sedangkan bahan bakar fosil
setiap tahunnya selalu menurun. Sel surya merupakan kandidat penting bagi
sumber energi alternatif yang dapat mengkonversi sinar matahari menjadi energi
listrik dengan efisiensi yang tinggi. Hal ini menjadikan sel surya bayak diteliti
karena sumber energi ini bebas polusi.
Representasi skematik dari sel surya ditunjukkan pada Gambar 12.
Gambar tersebut terdiri dari p-n junction.
Gambar 12. Skema dari silikon pada p-n junction solar sel.
Refleksi permukaan cahaya dari udara (n = 1) ke semikonduktor dengan
bahan silikon (n = 3,5) adalah sekitar 0,31. Ini berarti 31% dari cahaya datang
yang di refleksikan dan tidak terkonversi menjadi energi listrik dalam sel surya.
Ketika sel surya terkena spektrum matahari, foton yang memiliki energi kurang
dari energi band gap tidak akan bisa memberikan arus sebagai outputnya. Hanya
foton yang memiliki energi yang lebih besar dari energi band gap yang dapat
menimbulkan arus.

17. 17
Prinsip kerja sel surya berdasarkan pada efek fotovoltaik. Sel surya
fotovoltaik merupakan suatu alat yang dapat mengubah energi sinar matahari
secara langsung menjadi energi listrik. Pada dasarnya sel tersebut merupakan
suatu diode semikonduktor yang bekerja menurut suatu proses khusus yang
dinamakan proses tidak seimbang (non-equibilirium process) dan berlandaskan
efek fotovoltaik (photovoltaic effects). Efek fotovoltaik ini ditemukan oleh
Becquerel pada tahun 1839, dimana Becquerel mendeteksi adanya tegangan
ketika sinar matahari mengenai elektroda pada larutan elektrolit. Pada tahun 1954
peneliti menemukan untuk pertama kali sel surya silikon berbasis p-n junction
dengan efisiensi 6%. Sekarang ini, sel surya silikon mendominasi pasar sel surya
dengan pangsa pasar sekitar 82% dan efisiensi lab dan komersil berturut-turut
yaitu 24,7% dan 15%. Prinsip kerja sel surya silikon adalah berdasarkan konsep
semikonduktor p-n junction.
Pada sel surya terdapat junction antara dua lapisan tipis yang terbuat dari
bahan semikonduktor yang masing-masing diketahui sebagai semikonduktor jenis
p (positif) dan semikonduktor jenis n (negatif). Struktur sel surya konvensional
silikon p-n junction dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13. Struktur sel surya silikon p-n junction dan skema kerja sel surya
silikon.
Semikonduktor tipe-n didapat dengan mendoping silikon dengan unsur
dari golongan V sehingga terdapat kelebihan elektron valensi dibanding atom
sekitar. Pada sisi lain semikonduktor tipe-p didapat dengan doping oleh golongan
III sehingga elektron valensinya defisit satu dibanding atom sekitar. Ketika
semikonduktor tipe-p dan tipe-n disambungkan maka akan terjadi difusi hole dari

18. 18
tipe-p menuju tipe-n dan difusi elektron dari tipe-n menuju tipe-p. Difusi tersebut
akan meninggalkan daerah yang lebih positif pada batas tipe-n dan daerah lebih
negatif pada batas tipe-p. Batas tempat terjadinya perbedaan muatan pada p-n
junction disebut dengan daerah deplesi. Adanya perbedaan muatan pada daerah
deplesi akan mengakibatkan munculnya medan listrik yang mampu menghentikan
laju difusi selanjutnya. Medan listrik tersebut mengakibatkan munculnya arus
drift. Namun arus ini terimbangi oleh arus difusi sehingga secara keseluruhan
tidak ada arus listrik yang mengalir pada semikonduktor p-n junction. tersebut.
Ketika junction disinari, photon yang mempunyai energi sama atau lebih besar
dari lebar pita energi material tersebut akan menyebabkan eksitasi elektron dari
pita valensi ke pita konduksi dan akan meninggalkan hole pada pita valensi.
Elektron dan hole ini dapat bergerak dalam material sehingga menghasilkan
pasangan elektron hole. Apabila ditempatkan hambatan pada terminal sel surya,
maka elektron dari area n akan kembali ke area-p sehingga menyebabkan
perbedaan potensial dan arus akan mengalir. Skema cara kerja sel surya silikon
ditunjukkan pada Gambar 13.
2.7.2. Dye-sensitized Solar Cells (DSSC)
Tingginya efisiensi konversi energi surya menjadi listrik dari DSSC
merupakan salah satu daya tarik berkembangnya riset mengenai DSSC di berbagai
negara akhir-akhir ini, selain dari proses produksi yang simpel dan biaya produksi
yang murah. Beberapa hasil penelitian dari peneliti-peneliti DSSC. Di Indonesia
sendiri penelitian tentang DSSC telah banyak dilakukan seperti oleh Septina dkk
pada tahun 2007, Penelitian tersebut dilakukan dengan metode nanopori TiO yaitu
sol-gell dan sebagai bahan dye digunakan buah delima. Hasil yang didapatkan
adalah tegangan listrik sebesar 162,4 mV dari prototipe DSSC tersebut dengan
intensitas penyinaran pada siang hari. Dye Sensitized Solar Cell (DSSC), sejak
pertama kali ditemukan oleh Professor Michael Gratzel pada tahun 1991, telah
menjadi salah satu topik penelitian yang dilakukan intensif oleh peneliti di seluruh
dunia. DSSC bahan disebut juga terobosan pertama dalam teknologi sel surya
sejak sel surya silikon. Berbeda dengan sel surya konvensional, DSSC adalah sel
surya fotoelektrokimia sehingga menggunakan elektrolit sebagai medium

19. 19
transport muatan. Selain elektrolit, DSSC terbagi menjadi beberapa bagian yang
terdiri dari nanopartikel TiO2 , molekul dye yang teradsorpsi di permukaan TiO,
larutan elektrolit dan katalis yang semuanya dideposisi diantara dua kaca
konduktif, seperti terlihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Struktur Dye-sensitized Solar Cells
Pada bagian atas dan alas sel surya merupakan glass yang sudah dilapisi
oleh TCO (Transparent Conducting Oxide) biasanya ITO, yang berfungsi sebagai
elektroda dan counter-elektroda. Pada TCO counter-elektroda dilapisi katalis
untuk mempercepat reaksi redoks dengan elektrolit. Pasangan redoks yang
umumnya dipakai yaitu I-/I3- (iodide/triiodide). Pada permukaan elektroda dilapisi
oleh lapisan tipis TiO2 yang mana dye teradsorpsi di lapisan TiO . Dye yang
umumnya digunakan yaitu jenis ruthenium complex.

20. 20
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
1. Photonic devices atau perangkat fotonik adalah perangkat yang
memanfaatkan sifat cahaya sebagai partikel sedangkan alat yang tergabung
dalam photonic devices adalah LED, LASER, photodetector, dan sel
surya.
2. Secara umum prinsip kerja dari photonic devices adalah adanya p-n
junction dari semikonduktor yang diberi rangsangan berupa cahaya atau
panas.
3. Photonic devices banyak dimanfaatkan dalam teknologi komunikasi,
seperti penggunaan serat optik; teknologi industri, seperti LED dan
LASER; dan ketersediaan energi, seperti solar sel.
4. Jenis material yang digunakan adalah material semikonduktor seperti Si,
Ge (semikonduktor murni) dan GaAs, CdTe, AlGaA, InAlGaP
(semikonduktor ekstrinsik).
5. Dye-sensitized Solar Cells (DSSC) adalah sel surya fotoelektrokimia
sehingga menggunakan elektrolit sebagai medium transport muatan

21. 21
DAFTAR PUSTAKA
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/30056/4/Chapter
%20II.pdf (diunduh pada tanggal 28 Mei 2015 pukul 13.20)
Sze, S.M., and M.K. Lee, “Semiconductor Devices Physics and Technology”, in
Light Emitting Diodes, Lasers, Photodetectors, and Solar Cells, Taiwan:
John Wiley & Sons, INC., 2010, pp.280-356.
Sze, S.M., and K.K. Ng, “Physics of Semiconductor Devices”, in LEDs, Lasers,
Photodetectors, and Solar Cells, Taiwan: John Wiley & Sons, INC., 2007,
pp.601-742.