KARAKTERISTIK STRUKTUR ELEKTRONIK KOMPLEKS RUTHENIUM DENGAN LIGAND BIPIRIDIN DAN BISPIDIN: STUDI KOMPUTASI KIMIA SEBAGAI FOTOSENSITIZER DALAM DSSC

Abstract

Penelitian ini menginvestigasi serangkaian kompleks ruthenium dengan substitusi ligand bipiridin dan bispidin yang bervariasi, untuk mengevaluasi potensinya sebagai fotosensitizer dalam sel surya tersensitisasi zat warna (DSSC). Perhitungan teori fungsi kerapatan (DFT) digunakan untuk menganalisis struktur elektronik, spektra serapan, dan celah energi HOMO-LUMO dari empat kompleks: [Ru(bpy)₃]²⁺, [Ru(bpy)₂(bisp)]²⁺, [Ru(bpy)(bisp)₂]²⁺, dan [Ru(bisp)₃]²⁺. Hasilnya menunjukkan bahwa kompleks-kompleks ini terutama menyerap dalam wilayah ultraviolet, sehingga membatasi efektivitasnya saat ini untuk penyerapan cahaya tampak yang diperlukan dalam DSSC. Namun, substitusi parsial bipiridin dengan bispidin (hingga Kompleks 3) menurunkan celah energi HOMO-LUMO, memperpanjang panjang gelombang serapan. Substitusi penuh pada Kompleks 4, di sisi lain, menyebabkan peningkatan level LUMO, yang menghasilkan celah energi lebih lebar dan panjang gelombang serapan yang berkurang. Temuan ini menunjukkan bahwa meskipun substitusi bispidin memengaruhi sifat elektronik secara positif, diperlukan optimasi lebih lanjut untuk meningkatkan karakteristik penyerapan cahaya dan transfer energi untuk aplikasi DSSC.

Keywords

• kompleks ruthenium
• bipiridin
• bispidin
• fotosensitizer
• teori fungsi kerapatan ∙.