keadaan fisis (makro) suatu sistem merupakan rata - rata dari keadaan mikro sistem tersebut. mekanika statistik digunakan untuk mendefinisikan secara eksak rata - rata keadaan mikro tersebut, yang berawal dari kuantitas - kuantitas mikroskopik (misal : momentum dan posisi), menjadi kuantitas - kuantitas makroskopik. mekanika statistik erat hubungannya dengan fenomena - fenomena termodinamika.

dalam mekanika / fisika statistik  yang menjadi kajian awal adalah RUANG FASE. untuk mengetahui sedikit banyak ttg Ruang Fase, bisa download di link dibawah ini .....

http://www.ziddu.com/download/23353241/RUANGFASEDYNZ.docx.html

catatan kuliyah : CSD

 

CSD (Chemical Solution Deposition)

Merupakan salah satu metode yang digunakan untuk fabrikasi lapisan tipis (thin film), dimana sampel yang dibuat berbentuk cair. Ada 3 tahap proses dalam metode ini, yaitu :

1.      Pembuatan larutan

Pada proses ini, larutan sampel yang akan digunakan HARUS HOMOGEN. Homogen atau tidaknya larutan akan mempengaruhi hasil TF yang dibuat, biasanya lapisan akan menjadi getas dan akan berpengaruh pada karakterisasi. Pada pembuatan larutan ini ada parameter yang harus diperhatikan, yaitu viskositas larutan (berpengaruh pada Molaritas larutan). Larutan yang digunakan tidak boleh terlalu kental, karena pada saat pemutaran pada proses Spin Coating akan menyebabkan larutan menggumpal di permukaan substrat, sehingga lapisan akan menjadi getas.

2.      Deposisi larutan

Metode deposisi larutan ada 2 yaitu Spin Coating dan Tape Coating (sejauh yang saya ketahui :D ), akan tetapi pada artikel ini saya menggunakan metode Spin Coating. Metode Spin Coating adalah suatu metode penumbuhan lapisan tipis pada substrat dengan cara meneteskan cairan kepusat substrat yang diputar. Alat untuk metode Spin Coating adalah Spin Coater.

Tahap – tahan proses Spin Coating :

a.       Deposisi lapisan pelapis diatas substrat

Pada proses ini dapat menggunakan pipet dengan meneteskan larutan pelapis diatas substrat

b.      Langkah penipisan cairan pelapis

Substrat yang telah ditetesi larutan pelapis, kemudian diputar dengan kecepatan putar tinggi. Putaran pada substrat akan menyebabkan larutan menyebar dan menempel keseluruh permukaan substrat, dan terkadang terdapat larutan yang terpecik keluar substrat. Besarnya kecepatan putar tergantung pada bahan.

c.       Ketika substrat pada kecepatan konstan (sesuai yang diinginkan), yang dicirikan dengan penipisan lapisan pelapis secara perlahan – lahan, sehingga didapatkan ketebalan larutan yang homogen.

d.      Ketika substrat diputar pada kecepatan konstan dan terjadi penguapan pelarut.

3.      Thermal Process (Perlakuan panas)

Proses perlakuan panas pada CSD meliputi :

a.       Hidrotermal

Penguapan kandungan air pada senyawa dengan menggunakan panas tertentu, sehingga kandungan air menjadi berkurang. Suhu yang digunakan pada proses ini berkisar dari 100^oC (merupakan titik didih air, dan terjadi penguapan) sampai dengan 300^oC.

b.      Pirolisis

Dekomposisi pada bahan melalui proses pemanasan tanpa / sedikit oksigen. Proses pirolisis bertujuan untuk menghilangkan unsur – unsur yang tidak diinginkan dalam sampel, dan menghilangkan air jika ada yang terjebak dalam bahan sampel. Pemanasan pada proses pirolisis menggunakan suhu tinggi, yaitu lebih dari 300^oC sampai 400^oC.

c.      Annealing

Prinsip annealing adalah memanaskan sampel pada suhu tertentu, kemudian menahannya pada waktu tertentu, kemudian didinginkan dengan lambat. Arah proses annealing ini adalah menjadikan sampel ke kristal / amorf.

Pada proses annealing ini terdapat 3 tahapan :

·   Pemanasan sampel dengan suhu tertentu, dimana suhu yang digunakan antara 500^oC – 1000^oC.

·   Sampel ditahan dalam waktu tertentu.

·   Dan didinginkan secara perlahan ketika sampel diinginkan menjadi kristal, dan didinginkan secara cepat ketika sampel diinginkan menjadi amorf.

Skema proses Annealing

Variasi jumlah lapis pada thin film : semakin banyak jumlah lapis, semakin tebal lapisannya. Untuk mengukur ketebalan dapat meggunakan SEM dan DEGTA. Akan tetapi pada uji XRD, semakin banyak jumlah lapis, intensitas makin tinggi disemua puncak. Bisa diketahui bahwa larutan sudah homogen, adalah dilihat dari lapisan yang rata dan gradasi warna. Pengaruh kecepatan putar pada proses Spin Coating : untuk jumlah lapis yang sama, semakin tinggi kecepatan putarnya, semakin tipis lapisan tersebut. Akan tetapi deposisi molekulnya berkurang, sehingga berpengaruh pada hasil XRF. Variasi suhu : berpengaruh pada ukuran butir kristal, semakin tinggi suhu, semakin besar ukuran butirnya (SEM).

sekilas ttg Sel Surya

Cara kerja sel surya adalah dengan memanfaatkan teori cahaya sebagai partikel. Sebagaimana diketahui bahwa cahaya  memiliki dua buah sifat yaitu dapat sebagai gelombang dan dapat sebagai partikel yang disebut dengan photon. Energi yang dipancarkan oleh sebuah cahaya dengan panjang gelombang λ dirumuskan dengan persamaan : 

Dimana

 h  = konstanta Plancks (6.62 x 10^-34 J.s)

c = kecepatan cahaya dalam vakum (3.00 x 10⁸ m/s)

 Persamaan di atas juga menunjukkan bahwa photon dapat dilihat sebagai sebuah partikel energi atau sebagai gelombang dengan panjang gelombang dan frekuensi tertentu . Dengan menggunakan sebuah divais semikonduktor yang memiliki permukaan yang luas dan terdiri dari rangkaian dioda tipe p dan n, cahaya yang datang akan mampu dirubah menjadi energi listrik.

Sel surya merupakan suatu pn junction dari silikon kristal tunggal. Dengan menggunakan photo-electric effect dari bahan semikonduktor, sel surya dapat langsung mengkonversi sinar matahari menjadi listrik searah (DC).

Bila sel surya itu dikenakan pada sinar matahari, maka timbul yang dinamakan elektron dan hole. Elektron-elektron dan hole-hole yang timbul di sekitar pn junction bergerak berturut-turut ke arah lapisan n dan ke arah lapisan p. Sehingga pada saat elektron-elektron dan hole-hole itu melintasi pn junction, timbul beda potensial pada kedua ujung sel surya. Jika pada kedua ujung sel surya diberi beban maka timbul arus listrik yang mengalir melalui beban.

Sistem sel surya pada mulanya dikembangkan untuk penggunaan pada satelit di ruang angkasa. Oleh karena itu, semua satelit yang mengelilingi bumi mendapatkan energi listriknya dari sistem sel surya.

Sistem sel surya boleh dikatakan  cost effective dan cocok untuk stasiun telekomunikasi daerah terpencil, pelampung navigasi di tengah laut, alat pemantau permukaan air bendungan, atau untuk penerangan rumah yang jauh dari jangkauan jaringan PLN.

Dalam penggunaan skala agak besar, aki (baterai) dalam sistem sel surya kadang-kadang dihubungkan dengan sebuah inverter, untuk mengkonversi listrik searah (DC) menjadi listrik bolak-balik (AC).

(sumber, yarti : http://www.kamusilmiah.com/politik/teknologi-sel-surya-untuk-energi-masa-depan/ )

Silika Karbida (SiC) ++ sekilas

Silka karbida terbentuk melalui ikatan kovalen antara unsur Si dan C. Unsur C memiliki nomor atom 6 dengan jari-jari atom 0,078 nm. Nomor atom unsur Si adalah 14 dengan jari-jari atom 0,117 nm (suparman.2010). Ikatan kovalen merupakan ikatan yang terjadi karena adanya pemakaian bersama elektron – elektron dari suatu unsur – unsur yang bersangkutan. Ikatan kovalen biasanya terjadi karena kecenderungan suatu unsur membentuk susunan duplet atau oktet. Konfigurasi atom C adalah 1s2 2s2 2s2 , yang berarti terdapat empat elektron valensi dari atom C yang terdapat di kulit L. Sedangkan konfigurasi atom Si adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2, yang berarti terdapat empat elektron valensi dari atom Si yang terdapat di kulit M. Silika karbida (SiC) dapat terbentuk karena kedua unsur memakai bersama elektron valensi dari masing – masing unsur untuk membentuk oktet. 

Parameter Fisik dan Mekanik

Parameter	Material
	Sintesis SiC
Density, g/cm³	3,12 – 3,17
Microstructure feature size	200 μm
Transverse rupture strength, Mpa	350 – 450
Young modulus, Gpa	390 – 420
Vickers’ microhardness, Gpa	23 – 28
Fracture toughness, Mpa m½	3,0 – 4,0
Thermal conductivity, W mˆ(-1) x Кˆ(-1)	90 – 130
Thermal expansion ratio, 10ˆ(-6) x Кˆ(-1)	4,0 – 4.5

Tabel.1  Parameter fisik dan mekanik SiC(wikipedia)

sumber : Suparman.2010. Bogor:Institut Pertanian Bogor

  Silicon Carbide,( http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon_caride),