E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Development of photosensitive nanostructured hybrid devices

Αρχική Development of photosensitive nanostructured hybrid devices

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000392820

Τίτλος

Development of photosensitive nanostructured hybrid devices

Άλλος τίτλος

Ανάπτυξη φωτοευαίσθητων νανοδομημένων υβριδικών διατάξεων

Συγγραφέας

Στυλιανάκης, Μηνάς Μ.

Σύμβουλος διατριβής

Αναστασιάδης, Σπύρος

Περίληψη

Οι εξαιρετικές μηχανικές, ηλεκτρικές και οπτικές ιδιότητες του γραφενίου και των παραγώγων του, σε συνδυασμό με την ανάγκη για εξεύρεση φτηνών υλικών που μπορούν να επεξεργαστούν σε διάλυμα, ιδανικά για ηλεκτρονικές εφαρμογές, έχουν συγκεντρώσει την προσοχή της παγκόσμιας επιστημονικής έρευνας, κατά την τελευταία δεκαετία. Νανοδομημένα υλικά με βάση το γραφένιο φαίνεται ότι μπορούν να αποτελέσουν ελκυστικά εναλλακτικά υλικά σε μια σειρά από νέες ενεργειακές συσκευές, συμπεριλαμβανομένων των οργανικών φωτοβολταϊκών διατάξεων, των μπαταριών λιθίου, των κυψελών καυσίμου και των υπερπυκνωτών. Στις οργανικές φωτοβολταϊκές διατάξεις, τα υλικά με βάση το γραφένιο έχουν εισαχθεί ως διάφανα αγώγιμα ηλεκτρόδια, ρυθμιστικές στιβάδες μεταφοράς οπών ή/και ηλεκτρονίων, αλλά και ως υλικά δότες/δέκτες ηλεκτρονίων, ώστε να βελτιώσουν την αρχιτεκτονική και τη φωτοβολταϊκή απόδοση τους, αντικαθιστώντας τα υπάρχοντα συμβατικά υλικά. Ως εκ τούτου, νέες ιδέες αναπτύχθηκαν γρήγορα στη ‘’Χημεία του Γραφενίου’’, οδηγώντας σε νέα παράγωγα του γραφενίου, με καινοτόμες συνθετικές πορείες και μεθόδους παρασκευής. Τα οργανικά φωτοβολταϊκά με βάση το γραφένιο δείχνουν να έχουν προοπτική εξέλιξης, χάρη στις υποσχόμενες και ελκυστικές ιδιότητές τους, αποδίδοντας εξίσου ή και υψηλότερα με τα κλασικά οργανικά φωτοβολταϊκά, όπως συνοψίζεται σε μια εκθετικά αυξανόμενη βιβλιογραφία. Στην παρούσα διατριβή, συντέθηκαν καινοτόμα υλικά με βάση το γραφένιο, για την ανάπτυξη αποδοτικών φωτοευαίσθητων νανοδομημένων υβριδικών διατάξεων, τύπου διεσπαρμένης ετεροεπαφής. Τα υλικά που συντέθηκαν, με βάση το γραφένιο, εισήχθησαν μέσα στη φωτοενεργή στιβάδα των οργανικών φωτοβολταϊκών διατάξεων και αποτέλεσαν τα υλικά δέκτες ηλεκτρονίων, αντικαθιστώντας το πιο συνηθισμένο παράγωγο φουλερενίου, το PC₇₁BM. Επίσης, χρησιμοποιήθηκαν ως βοηθητικά υλικά δότες, για τη σύζευξη των ενεργειακών επιπέδων ροής των ηλεκτρονίων, αποτελώντας τον τρίτο παράγοντα σε ένα τριμερές οργανικό μείγμα, μαζί με σύνθετα πολυμερούς/φουλερενίου. Τέλος, οι δομές των υλικών με βάση το γραφένιο που συντέθηκαν, όπως και η βελτιστοποίηση των οργανικών φωτοβολταϊκών διατάξεων που κατασκευάστηκαν, πιστοποιήθηκαν με τη χρήση διαφόρων φασματοσκοπικών και μικροσκοπικών αναλύσεων, παράλληλα με συμπληρωματικές φωτοβολταϊκές μετρήσεις.

Φυσική περιγραφή

183 σ. : εικ.(εγχρ.), πίν., σχήμ. ; 30 εκ.

Γλώσσα

Αγγλικά

Θέμα

Bulk heterojunction

Chemical functionalization

Energy levels

Graphene

Organic photovoltaics

Oxidation - Reduction

Power conversion efficiency