Studi Komputasi Modifikasi 3-Pyropheophorbide α Menggunakan atom Pusat Mg dan Pemanfaatannya sebagai Sensitizer pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC)

Abstract

Sifat fotoelektrik 3-pyropheophorbide α yang ditambahkan atom pusat Mg sebagai sensitizer pada DSSC telah diteliti menggunakan metode komputasi. Hasil modifikasi dibandingkan dengan klorofil dan 3PPhe-α tanpa atom Mg. Semua molekul dioptimasi pada keadaan dasar menggunakan metode DFT/B3LYP dan pada keadaan tereksitasi menggunakan metode TD-DFT/B3LYP dengan basis set 6-311G** untuk semua atom kecuali atom Mg menggunakan basis set LANL2DZ. Parameter yang digunakan adalah energi HOMO-LUMO, serapan UV-Vis, konstanta kopling (|V_RP|), spontanitas elektron (ΔG^inject), lifetime elektron (τ), efisiensi sinar masuk (LHE)dan analisis FEDAM. Hasil penelitian menunjukkan nilai terbaik untuk serapan UV-Vis, energi HOMO, |V_RP|, dan lifetime elektron (τ) adalah klorofil dengan nilai berturut-turut sebesar 559 nm, -5,122 eV, 0,511, dan 1,000 ns, sedangkan untuk parameter LHE yang terbaik adalah 3PPhe-á dengan nilai sebesar 0,873. Sementara itu, nilai terbaik untuk parameter energi LUMO dan ΔG^inject adalah 3PPhe-α+Mg dengan nilai sebesar -2,360 eV dan -3,723. Analisis kualitatif FEDAM menunjukkan kemampuan 3PPhe-α+Mg lebih baik sebagai akseptor maupun donor elektron dibandingkan dengan dua molekul lainnya.