BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pertumbuhan populasi dan perkembangan ekonomi dunia menyebabkan kebutuhan

energi primer dunia meningkat. Sampai dengan pertengahan 2013 kebutuhan energi

dunia meningkat sebesar 45% dari tahun 2011 atau rata-rata mengalami peningkatan

sebesar 1,6% per tahun [1]. Sebagian besar atau sekitar 82% dari total kebutuhan energi

tersebut dipasok oleh bahan bakar fosil [2] , ketersediaan bahan bakar fosil itu sendiri

terbatas dan tidak dapat diperbaharui. Cadangan energi fosil berupa minyak bumi di

Indonesia diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 18 tahun [3]. Sehingga diperlukan

suatu usaha salah satunya berupa penelitian dan pengembangan untuk memanfaatkan

sumber energi alternatif secara efisien dan efektif.

Penggunaan energi secara efektif adalah salah satu faktor kunci dalam menjaga

kelangsungan pasokan energi [4]. Hampir seluruh proses konversi menghasilkan energi

yang hilang melalui panas dengan jumlah yang sangat besar. Sebagai contoh energi yang

dikonversikan oleh kendaraan bermotor untuk menggerakkan kendaraan tersebut hanya

berjumlah 21,5% dan sekitar 78,5% energi hilang melalui panas yang tidak termanfaatkan

[5].

Generator termoelektrik memiliki potensi yang menjanjikan sebagai salah satu dari

piranti elektronik yang berbasiskan material semikonduktor untuk memanfaatkan energi

panas yang tak termanfaatkan sebagai efek dari proses pengkonversian energi [4]. Prinsip

kerja dari termoelektrik adalah dengan cara mengubah energi panas menjadi energi listrik

berdasarkan efek seebeck. Bila dua buah logam yang berbeda disambungkan salah satu

ujungnya, kemudian diberikan suhu yang berbeda pada sambungan, maka terjadi

perbedaan tegangan pada ujung satu dengan ujung lain yang akan menghasilkan arus

listrik dan menimbulkan medan magnet. Fenomena inilah yang dikenal sebagai efek

seebeck dan dijadikan dasar untuk pengembangan termolektrik.

Salah satu tantangan dalam pengembangan modul termoelektrik adalah biaya

pembuatan yang dinilai mahal, metode screen printing dapat menjadi solusi karena dapat

mengurangi biaya pembuatan dan memungkinkan untuk menerapkan TEG pada substrat

fleksibel [4].

1

Material yang dipilih dalam pembuatan modul ini adalalah Bi2Te3 dan SB2Te3,

material ini dipilih karena sifatnya yang bekerja paling baik pada suhu dibawah 2000 C

[6].

1.2 Rumusan Masalah

Beberapa permasalahan yang akan diteliti adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana proses pembuatan dan komposisi yang tepat dari pasta Bi2Te3 dan

SB2Te3.

2. Bagaimana parameter yang tepat dan akurat dalam proses printing agar modul

elektrik yang dihasilkan memiliki karakteristik yang baik.

3. Bagaimana desain generator termolektrik agar dapat diaplikasikan pada substrat

alumina.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian tugas akhir ini adalah :

1. Mendapatkan komposisi pasta yang sesuai agar proses screen printing dalam

pembuatan modul generator termoelektrik optimal.

2. Membuat modul generator termoelektrik yang dapat menghasilkan arus listrik

sebagai keluaran.

3. Mendapatkan besaran koofisien seebeck dari modul generator termoelektrik

yang telah dibuat.

1.4 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah pada tugas akhir ini, yaitu :

1. Material yang dipilih dalam pembuatan pasta adalah Bi2Te3 (Bi2Se3) dan SB2Te3.

2. Screen Printing dilakukan pada tekanan terkontrol yang dapat diatur dan

dilakukan pada substrat alumina.

3. Desain generator termoelektrik terbatas pada substrat alumina untuk dapat

diukur arus keluaran listriknya.

1.5 Manfaat Penelitian

2

Penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi untuk mengaplikasikan modul

generator termoelektrik dengan metode screen printing untuk kemudian diterapkan

untuk memanfaatkan energi panas yang tak termanfaatkan sebagai efek dari proses

pengkonversian energi

1.6 Metodologi Peneltian

Metode penelitian yang dilakukan pada tugas akhir ini dibagi dalam 3 tahap :

1. Persiapan Pasta Material Termoelektrik

Pada tahap ini dilakukan persiapan pembuatan pasta material termoelektrik

dengan mencampurkan binder, solvent dan material termoelektrik

menggunakan shaker mill.

2. Pengaplikasian Pasta Pada Substrat Alumina

Pengaplikasian pasta dilakukan dengan menggunakan alat screen printing De

Haart automatic screen printer model SPSA 10 yang berada pada laboratorium

riset PPET – LIPI.

3. Karaterisasi Modul Generator Termoelektrik

Karakterisasi Modul yang telah dibuat baik secara termal maupun kelistrikan

dengan menggunakan alat ukur tertentu yaitu multimeter, i-v analyzer dan

thermometer

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan proposal tugas akhir ini terdiri dari beberapa bab, meliputi :

BAB 1 PENDAHULUAN, Pada bab pendahuluan, dijelaskan mengenai hal yang

melatarbelakangi pemilihan topik tugas akhir, rumusan masalah yang dibahas

dalam penelitian tugas akhir, pembatasan masalah, tujuan penelitian, metode

penelitian, serta sistematika penulisan laporan tugas akhir.

BAB 2 DASAR TEORI, Pada bab ini dibahas mengenai dasar teori yang

mendukung dan mendasari penulisan tugas akhir.

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN, Pada bab metodologi penelitian ini akan

dijelaskan mengenai metode yang digunakan dan perancangan sistem kerja yang

dibuat pada penyusunan tugas akhir ini.

3

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Prinsip Dasar Termoelektrik

Termoelektrik merupakan salah satu teknologi konversi pasokan listrik yang

mengubah energi panas menjadi listrik menggunakan material semikonduktor. Material

semikonduktor terdiri dari dua buah tipe yaitu tipe-p dan tipe-n. Kedua buah material

semikonduktor tersebut dihubungkan secara seri dengan sebuah plat logam. Di atas dan

di bawah sambungan tersebut diberi substrate dari bahan keramik sebagai penahan panas

dan dihubungkan secara paralel dan dapat dilihat pada gambar 2.

(a) Aliran energi pada termoelektrik [7]

(b) Model hubungan material tipe-p dan tipe-n pada termoelektrik [8].

Gambar 1. Termoelectric Generator (TEG)

Sebagai generator listrik, panas yang diberikan menyebabkan pembawa muatan

(charge carriers) dalam logam semikonduktor bergerak bebas (berdifusi) seperti molekul

gas. Ketika terjadi perbedaan suhu antara dua sisi dari termoelektrik, maka pembawa

muatan cenderung bergerak dan menyebar dari sisi yang panas ke sisi yang lebih dingin.

Pada sisi dingin termoelektrik terjadi penumpukan muatan (negatif untuk tipe-n dan

positif untuk tipe-p) yang menghasilkan potential elektrostatis (tegangan). Tegangan satu

pasangan termoelektrik disebut thermopile. Tegangan yang dihasilkan oleh thermopile

4

biasanya masih rendah sehingga disusun secara seri beberapa thermopile untuk

menghasilkan tegangan yang cukup besar [8] [9].

Gambar 1. Grafik performansi berbagai material penyusun generator termoelektrik

[6].

2.2 Parameter – Parameter Performance Material Termoelektrik

2.2.1 Seebeck Effect

Proses terjadinya pergerakan pembawa muatan akibat adanya perbedaan

panas dikenal sebagai seebeck effect yang merupakan prinsip dasar dari

termoelektrik [7] . Nilai koefisien seebeck merupakan sifat suatu material yang

dipengaruhi oleh perubahan tegangan yang terjadi pada material semikonduktor

terhadap perubahan perbedaan suhu pada material tersebut [10].

S= ∆V∆ T …………………………………… (2.1)

S adalah koefisien seebeck dengan satuan V K-1. V adalah besarnya perbedaan

voltase dengan satuan V. ∆ T adalah besarnya perbedaan temperatur dengan

satuan K (Kelvin).

5

2.2.2 Figure Of Merit

Performance dari termoelektrik diukur dengan suatu besaran yang

dikenal dengan sebutan figure of merit [11].

ZT= S2 σT❑

…………………………………… (2.2)

Gambar 2. Figure of merit dari termoelektrik [9]

Gambar 3. menunjukkan ZT (figure of merit) dari material isolator,

semikonduktor dan metal. S adalah koefisien seebeck dengan satuan V K-1,

adalah konduktivitas listrik dengan satuan Siemen/m, adalah konduktivitas

termal dengan satuan W·m−1·K−1 dan T adalah temperatur termoelektrik dengan

satuan Kelvin. Berdasarkan persamaan (2.2), sifat material lain yang

mempengaruhi performance dari termoelektrik adalah konduktivitas listrik ()

dan konduktivitas termal () dari material semikonduktor. Semua sifat material

semikonduktor antara yang satu dengan yang lain saling berkaitan dan tidak

berdiri sendiri. Fenomena inilah yang menyebabkan material logam dan non

logam tidak dapat menjadi bahan untuk termoelektrik. Material yang memiliki

sifat konduktivitas listrik dan konduktivitas termal yang tinggi akan memiliki

sifat koefisien seebeck yang rendah sedangkan material yang memiliki sifat

konduktivitas listrik dan konduktivitas termal yang rendah akan memiliki sifat

koefisien seebeck yang tinggi. Untuk termoelektrik dibutuhkan material yang

memiliki sifat konduktivitas listrik dan koefisien seebeck yang tinggi sedangkan

6

sifat konduktivitas termal rendah. Material semikonduktor memiliki sifat tersebut

karena besarnya charge carriers 1018 – 1019 cm-3[9].

2.2.2.1 Konduktivitas listrik

Sifat konduktivitas listrik material dipengaruhi oleh nilainya

resistivity material tersebut. Nilai dari resistivity berbanding terbalik

dengan konduktivitas listrik nya [7].

σ=1ρ ...................................................... (2.3)

adalah konduktivitas listrik dengan satuan Siemen/m, adalah

resistivity dari material semikonduktor dengan satuan m. Semakin

besar nilai resistivity suatu material maka semakin kecil nilai

konduktivitas listrik nya.

2.2.2.2 Konduktivitas Termal

Sifat konduktivitas termal berkaitan dengan perpindahan panas

melalui material. Berdasarkan pandangan para ahli mengenai material,

material yang padat terdiri dari elektron bebas dan atom yang terikat

dalam susunan periodiknya yang disebut dengan lattice (kisi). Oleh sebab

itu, perpindahan panas kemungkinan terjadi karena perpindahan elektron

yang bebas dan getaran gelombang kisi. Bila dilihat sebagai fenomena

partikel, getaran gelombang kisi tersebut disebut dengan fonon. Pada saat

elektron dan fonon bersama-sama membawa energi panas sehingga

menyebabkan perpindahan panas pada material, besarnya konduktivitas

termal dinyatakan dalam persamaan [12][13].

¿❑e+❑p h............................................... (2.4)

adalah konduktivitas termal, e adalah konduktivitas termal elektron

dan ph adalah konduktivitas termal foton. Konduktivitas termal dapat

dihitung dengan menggunakan persamaan [14] :

¿ ρ C p .................................................... (2.5)

adalah konduktivitas termal, adalah density material dengan satuan

kg/m3, thermal diffusivity dengan satuan m2/s dan Cp adalah heat

capacity dengan satuan J/(kg. K). Besarnya nilai konduktivitas termal

7

elektron berkaitan dengan besarnya nilai resistivity yang dihitung dengan

menggunakan hukum Wiedemann-Franz sebagai berikut .

❑e=¿ρ ................................................... (2.6)

e adalah konduktivitas termal elektron dalam W/mK, L adalah lorentz

number yang besarnya 2.45 x 10-8 WK-2, T adalah temperatur dengan

satuannya K dan adalah resistivity dengan satuan m. Besarnya nilai

konduktivitas termal foton dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan:

❑ph=13

C p❑s❑p h ............................... (2.7)

ph adalah konduktivitas termal foton dalam W/mK, Cp adalah heat

capacity dengan satuan J/(kg. K), S adalah kecepatan suara (m/s2) dan

PH adalah lintasan bebas dari fonon dengan satuan mph.

2.2.2.3 Temperatur Rata-Rata

Temperatur dari termoelektrik merupakan temperatur rata-rata

(Tm) termoelektrik. Besarnya temperatur rata-rata pada termoelektrik

dinyatakan dalam persamaan [9] .

T m=TC+T H

2......................................... (2.8)

Tm adalah temperatur rata-rata dengan satuanya K, TC adalah temperatur

sisi dingin dengan satuannya K dan TH adalah temperatur sisi panas

dengan satuannya K.

2.3 Screen Printing

2.3.1 Pasta

Secara umum, komposisi pasta yang digunakan pada proses screen printing

terdiri dari serbuk aktif, binder, frit, dan pelarut [15]. Serbuk aktif merupakan

elemen fungsional yang setelah proses firing akan menentukan sifat-sifat film

yang terbentuk. Binder atau organic binder berfungsi menjaga serbuk aktif dalam

pasta tidak mengendap. Frit berfungsi menimbulkan pelekatan (adhesion)

partikel serbuk aktif pada substrat. Pelarut berfungsi untuk mengatur kekentalan

8

pasta selama proses screen printing. Pelarut dan binder akan terbakar dan

menguap pada proses pengeringan (drying) atau pembakaran (firing).

2.3.2 Proses Printing

Tahapan proses printing dibagi menjadi tiga tahap. Gambar 2.4.a

memperlihatkan posisi awal dari pasta, squeegee dan substrat. Gambar 2.4.b

memperlihatkan gerakan dari squeegee . Pada tahap ini, squeegee mendorong

pasta melalui lubang-lubang pada screen ke atas substrat dengan tekanan yang

terdefinisi baik dan dapat diatur. Gambar 2.4.c menunjukan gerakan akhir dari

squeegee.

Gambar 4. Proses screen printing

Parameter-parameter paling penting dalam proses Printing adalah jarak

snap-off, kecepatan dan tekanan squeegee. Jarak snap-off adalah jarak antara

substrat dengan screen. Jarak snap-off tidak boleh terlalu besar atau terlalu kecil

dan bergantung pada tensi screen . Kecepatan dan tekanan squeegee menentukan

banyaknya material yang tercetak pada substrat. Akan tetapi, banyaknya pasta

yang tercetak pada substrat tidak hanya bergantung pada kecepatan dan tegangan

squeegee tetapi juga bergantung pada ketebalan screen yang digunakan. Gambar

5 memperlihatkan penampang melintang dari screen.

Screen yang digunakan pada proses screen printing dibentuk dari kawat-

kawat stainless steel (yang disebut mesh). Mesh ini ditutupi dengan suatu emulsi

photosensitive yang dapat dibangun menurut pola tertentu. Melalui lubang-

lubang pada pola, pasta akan dicetakkan. Perbedaan screen dikarakterisasi oleh

luasnya, jumlah kawat per inci (disebut mesh number), orientasi kawat terhadap

9

frame dan ketebalan emulsi. Banyaknya kawat per inci menentukan kehalusan

mesh.

Gambar 5. Penampang Melintang Screen

2.3.3 Proses Drying dan Firing

Setelah proses screen printing lapisan pasta pada substrat dikeringkan

pada temperatur 120-150o C untuk menguapkan pelarut. Proses pengeringan

(drying) dapat dilakukan menggunakan hot-plate, pemanas listrik dan pemanas

inframerah. Pengeringan menggunakan hot-plate memiliki kekurangan tidak

kontinu atau otomatis. Pengeringan menggunakan pemanas listrik memiliki

kekurangan karena permukaan lapisan lebih dulu mengering yang membuat

penguapan pelarut di bagian dalam lapisan menjadi sulit. Pengeringan dengan

pemanas inframerah adalah yang terbaik. Pengeringan dengan pemanas

inframerah adalah suatu proses kontinu menggunakan sebuah sabuk (belt) yang

bergerak melewati sebuah tungku pemanas inframerah. Dengan memilih panjang

gelombang yang tepat radiasi akan menembus ke dalam material sedemikian

sehingga pelarut dalam setiap lapisan Pasta dapat menguap di dalam tungku.

Setelah proses pengeringan, proses selanjutnya adalah proses firing. Proses firing

berlangsung di dalam tungku ban berjalan. Profil temperatur dalam tungku ban

berjalan dapat di bagi kedalam tiga fase seperti diperlihatkan pada gambar 6 [15].

10

Gambar 6. Profil Temperatur dalam belt furnace (skala relatif)

Fase kenaikan temperatur (a). Pada temperatur ini binder akan terbakar dan

terlepas dari pasta. Fase suhu puncak (b), Proses sintering atau firing

berlangsung. Lama dan tinggi temperatur firing bergantung pada jenis pasta yang

digunakan. Pada fase ini, atom-atom serbuk aktif akan bertumbukan akibat energi

termal dan akibatnya partikel-partikel serbuk aktif akan saling bergabung dan

membentuk butir yang lebih besar. Beberapa waktu kemudian proses densifikasi

terjadi akibat adanya pertumbuhan butir. Fase terakhir adalah fase penurunan

temperatur (c). Proses penurunan temperatur harus berlangsung sedemikian rupa

sehingga tidak terjadi ke tegangan pada substrat.

2.4 Pemaduan Mekanik

Proses pemaduan mekanik adalah dengan cara menempatkan suatu

campuran serbuk dalam suatu wadah penggilingan dipadu dengan cara dikenai

benturan bola-bola berenergi tinggi. Paduan yang terbentuk melalui metoda

tersebut bergantung pada komponen, parameter proses dan mekanisme pemaduan

mekaniknya .

Pada penelitian ini pemaduan mekanik dilakukan dengan menggunakan

Shaker Mill PPF-UG. Shaker Mill PPF-UG (Pusat Penelitian Fisika - Ultimate

Gravity) merupakan inovasi terbaru sistem milling yang merupakan

pengembangan dari sistem milling HEM-E3D (produk sebelumnya). Sistem ini

menyediakan kecepatan shaking mencapai 700-800 rpm, dengan percepatan bola

milling yaitu 10-20g (g=grafitasi bumi)).. Volume jar yang dipakai adalah 100ml,

dengan power suply 220V, 500W.

11

Gambar 8. Shaker Mill( PPF – UG LIPI)

12

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan Penelitian

Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini berbeda pada setiap

tahapannya, yaitu sebagai berikut :

a. Proses Persiapan Pasta

Alat :

1. Mortar dan Alu

2. Pengayak 400 Mesh

3. Shaker Mill (LIPI PPF-UG )

4. Spatula

5. Timbangan Analitik (Nagata EK-15000)

6. Cawan Petri

7. Kertas TImbang

8. Viscometer (Brokfield DV-I Model HBDV-I +CP)

Bahan

1. Antimoni Telurride SB2Te3 (bentuk serbuk)

2. Bismuth Telurride Bi2Te3 (bentuk serbuk)

3. Polimer Binder

4. Thinner Shoei Chemical Ink T-118

b. Proses Screen Printing

Alat :

1. Screen 400 Mesh

2. Pressure sprayer model ms-68

3. Emulsion Remover (Ulano 5)

4. Sikat

5. Emulsion-Hardener (Ulano 155)

6. Screen Printer (de haart automatic screen apparatus)

7. Infrared Furnace (Radiant Technology Corp.)

8. Squeege

9. Vacuum Oven (The Grieve Corp. Model VR-160)

Bahan

13

1. Substrat Alumina (AL2O3)

2. Pasta Tembaga (Cu)

3. Pasta SB2Te3

4. Pasta Bi2Te3

c. Proses Karakterisasi

1. Multimeter

2. Hot Plate

3. I-V Analyzer

4. Scanning Electron Microscope

5. Xray Diffraction

3.2 Metodologi Penelitian

Penelitian dilakukan dengan menyiapkan pasta dengan mencari formula

perbandingan larutan yang pas dengan cara membandingkan viskositas pasta

tersebut, viskositas diukur dengan menggunakan Viscometer (Brokfield DV-I

Model HBDV-I +CP), Kemudian campuran antara binder, solvent dan material

termoelektrik dicampur menggunakan shaker mill.

Pasta yang telah disiapkan tersebut kemudian diaplikasikan pada substrat

alumina dengan menggunakan alat screen printing Screen Printer (de haart

automatic screen apparatus) sesuai dengan desain film yang telah dibuat

sebelumnya. Terdapat tiga lapis film yang telah disiapkan lapisan pertama yaitu

lapisan tembaga, lapisan kedua adalah lapisan material termoelektrik yaitu Sb2Te3

untuk tipe-p dan Bi2Te3 untuk tipe-n dan lapisan ketiga adalah lapisan tembaga

penghubung antara tipe-p dan tipe-n.

Substrat alumina yang telah dicetak dipanaskan menggunakan vacuum oven

dan firing furnace untuk menghilangkan pelarut dan binder. Kemudian

karakterisasi dilakukan untuk mengetahui sifat termal dan listrik dari modul

generator termoelektrik.

Adapun gambar.7 adalah skema dari penelitian ini.

14

Persiapan Bahan Pasta

4.

Gambar 7. Skema Proses Modul Termoelektrik

3.2.1 Perancangan Modul Generator Termolektrik Pada Substrat Alumina.

Perancangan layout dilakukani Dengan memperhatikan luas permukaan

substrat, material termoelektrik, konektor tembaga dan kesesuaian antara top

dan bottom . layout dirancang pada substrat alumina persegi seluas 25cm2.

Gambar 9. Rancangan layout film menggunakan software coreldraw

15

Penentuan Komposisi Pasta Bi2Te3 (Bi2Se3) dan SB2Te3

Pas

Milling

Menyiapkan substrat Alumina

Screen Printing di atas substrat Alumina

Drying

Pembuatan Modul Termoelektrik

Pengukuran dan Karakterisasi Sifat Listrik dan Termal

Pengukuran dan Analisa

Gambar 10. Tampak samping rancangan modul generator termoelektrik.

3.2.2 Penentuan Komposisi Pasta Bi2Te3 (Bi2Se3) dan SB2Te3.

Pasta dari termoelektrik screen printing terdiri dari 3 bagian utama yaitu :

fillers, epoxy binder system dan pelarut. Pada percobaan ini , Filler adalah material

termoelektrik yaitu partikel Bi1.8Te3. 2 dan SB2Te3 dengan ukuran partikel sebesar 325

mesh dan 99.99% puritas. -terpineol digunakan sebagai pelarut , dan DisperBYK

110 sebagai dispersan. Campuran Bi2Te3 dan SB2Te3. (10 gr), 10 ml -terpineol dan

1ml DisperBYK 110 dicampur dengan alat shaker mill selama 60 menit.. Viskositas

dari pasta yang ingin dicapai harus memiliki rentang dari 3000 cP sampai 15000 cP,

diukur dengan viscometer (Brokfield DV-I Model HBDV-I +CP)

3.2.3 Penentuan Parameter Optimal Screen Printing

Screen printer yang digunakan pada penelitian ini adalah De Haart automatic

screen printer model SPSA 10 yang berada pada laboratorium riset PPET – LIPI ,

proses pencetakan dilakukan secara otomatis dengan memanfaatkan screen dengan

ukuran 325 mesh. Dengan jarak snap-off bervariasi yaitu jarak antara screen dengan

substrat yang akan dicetak ,dengan fitur ini jarak snap off diatur memiliki jarak yang

kecil pada cetakan pertama dan jaraknya bertambah pada cetakan kedua dan

seterusnya. Substrat dicetak empat sampai lima kali sampai ketebalan sesuai dengan

yang diharapkan. kecepatan dan tekanan squeegee diatur pada parameter default

sesuai untuk mencetak modul elektronik.

16

Gambar 9. Proses pencetakan menggunakan screen printer

3.2.4 Karakterisasi Modul Generator Termoelektrik.

Percobaan dirancang untuk menentukan koofisiensi seebeck, konduktivitas, dan

power factor. Dari modul termolektrik digunakan rancangan percobaan dengan

menggunakan sumber panas pada satu sisi dan pendisipasi panas pada sisi lainnya.

Pada saat perbedaan temperatur antara sisi pendisipasi dan sumber panas steady

voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan keluaran, dan thermometer digunakan

untuk mengukur perbedaan temperature kedua sisi.

Gambar. 11 experiment set-up untuk karakterisasi kooefisien seebeck modul.

17

3.3 Tempat Penelitian

Penelitian ini akan dilaksanakan di gedung 20 Pusat Penelitian

Elektronika dan Telekomunikasi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (PPET-

LIPI) , Jalan Cisitu No.21/154D Kota Bandung.

3.4 Jadwal Penelitian

Rencana jadwal penelitian yang akan dilakukan dapat dilihat pada tabel

3.1

No KegiatanBulan

Mei 2016 Juni 2016 Juli 2016I II III IV I II III IV I II III IV

1 Studi Literatur mengenai termoelektrik dan screen printing

2 Perancangan Desain Film untuk screen

3 Persiapan pasta Bi2Te3 dan Sb2Te3

4 Pencetakan Pasta pada substrat Alumina

5 Karakterisasi Sifat Termal, Listrik dan Morfologi Modul Generator Termoelektrik

6 Penulisan Buku Tugas Akhir

Tabel 3.1 Rencana Jadwal Penelitian

18

Daftar Pustaka

[1] International Energy Agency (IEA), (2013). Southeast Asia Energy Outlook, World

Energy Outlook Special Report.

[2] Dewan Energi Nasional, 2014, Outlook Energi Indonesia, Dewan Energi

Nasional

[3] Badan Koordinasi Energi Nasional (BAKOREN), 2005,“Blue Print Pengelolaan

Energi Nasional 2005-2025”, Departemen ESDM, Jakarta

[4] Willfahrt A. Screen printed thermoelectric devices. Stuttgart Media University.

2014

[5] Holmberg K et al. Global energy consumption due to friction in passenger cars.

Tribology International. 2012.

[6] D.M. Rowe (Ed.), Thermoelectrics Handbook Macro to Nano, CRC Press (2006),

pp. 1-9

[7] Snyder, G.J., and Toberer, E.S., 2008, Complex Thermoelectric Materials, nature materials, Vol. 7 pp. 105-114.

[8] Electropeida, 2005, Thermocouple Electric Generators.

[9] Sparks, T.D., 2013, Oxide Thermoelectrics: The Role of Crystal Structure on Thermopower in Strongly Correlated Spinels, Dr pp. 200.

[10] Kasap, S.O., 2001, Thermeloectric Effects in Metals: Thermocouples.

[11] Navone, C., Soulier, M., Plissonnier, M., and Seiler, A.L., 2010, Development of (Bi,Sb)2(Te,Se)3-Based Thermoelectric Modules by a Screen-Printing Process, Journal of Electronic Materials, Vol. 39 pp. 1755-1759.

[12] Bergman, T.L., Lavine, A.S., Incropera, F.P., and Dewitt, D.P., 2011, Fundamentals of Heat and Mass Transfer - Seventh Edition

[13] Tritt, T.M., 2002, Thermoelectric Materials: Principles, Structure, Properties, and Applications.

[14] .Zhao, D., Zuo, M., Leng, J., and Geng, H., 2013, Synthesis and Thermoelectric Properties of Cosb3/Wo3 Thermoelectric Composites, Intermetallics, Vol. 40 pp. 71-75.

[15] R.J. Van Overstraeten dan R.P. Mertens., 1986. Physic, Technology and Use of

Photovoltaics. Boston: Adam Hilger Ltd.

19

[16] Vazquez J., Palacios R., Sanz-Bobi M. a., and Arenas A., 2003, “Test bench for measuring the electrical properties of commercial thermoelectric modules,” Proceedings ICT’03. 22nd International Conference on Thermoelectrics (IEEE Cat. No.03TH8726), pp. 589– 593

20

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI MODUL THERMOELECTRIC

GENERATOR DENGAN MENGGUNAKAN METODA SCREEN PRINTING

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Proposal Tugas Akhir ini diajukan sebagai pertimbangan judul tugas akhir untuk

memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Elektro Universitas Telkom

Disusun Oleh :

RIZVI AHMADI

1108112042

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS TELKOM

BANDUNG

2016

21

22