Conjugated materials for thermoelectrics and photovoltaics
Esta tesis explora cómo las interacciones entre materiales orgánicos pueden ser aprovechadas para obtener funcionalidad adicional de una manera sencilla, sin necesidad de procesamiento complejo. Los resultados obtenidos tienen aplicaciones en el campo de la fotovoltaica y termoeléctrica orgánica. El...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:186891 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/186891 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Polímers Nanotubs de carboni Nanocompostos (Materials) Termoelectricitat |
| Sumario: | Esta tesis explora cómo las interacciones entre materiales orgánicos pueden ser aprovechadas para obtener funcionalidad adicional de una manera sencilla, sin necesidad de procesamiento complejo. Los resultados obtenidos tienen aplicaciones en el campo de la fotovoltaica y termoeléctrica orgánica. El trabajo se centra en materiales tales como polímeros conjugados y nanotubos de carbono, y procesos de deposición desde disolución simples, como el recubrimiento por cuchilla. La primera parte presenta resultados sobre la caracterización elipsométrica de las propiedades ópticas de los polímeros conjugados y sus mezclas con fullerenos o dopantes. La elipsometría espectroscópica de ángulo variable se utilizó no sólo para caracterizar las constantes ópticas de nuevos polímeros altamente absorbentes, sino también para investigar el efecto de los aditivos disolventes sobre el grado de segregación vertical de fase en mezclas de polímero:fullereno. La segunda parte detalla el trabajo sobre nanocompuestos de polímeros conjugados y nanotubos de carbono, una prometedora clase de materiales termoeléctricos orgánicos. Debido a que los polímeros conjugados permiten desenredar los manojos de nanotubos de carbono de manera eficiente, estos nanocompuestos se pueden preparar fácilmente. Presentan tanto una buena conductividad eléctrica como una baja conductividad térmica, que son requisitos necesarios para un buen rendimiento termoeléctrico. De particular interés son los compuestos de tipo n que contienen nanotubos de carbono dopados con nitrógeno, así como métodos de procesamiento que permiten cambiar el tipo de portador mayoritario. La tercera parte se centra en técnicas sencillas de fabricación de dispositivos fotovoltaicos orgánicos, con el objetivo particular de obtener capas orientadas de polímeros conjugados. Esto se logró controlando localmente la evaporación del disolvente para influir en la cristalización epitaxial direccional de polímeros conjugados en un aditivo disolvente cristalino. El método desarrollado permite preparar dos tipos distintos de películas. Si la nucleación del aditivo se limita a la línea de contacto unidimensional durante el recubrimiento con cuchilla, se obtienen entonces películas uniaxialmente orientadas con una morfología fibrilar. Al limitar la nucleación a un punto, se puede crecer una superestructura cristalina circular conocida como esferulita en cualquier lugar deseado de la película. Los dispositivos fotovoltaicos orgánicos que se prepararon a partir de estas películas orientadas tienen aplicaciones como detectores del estado de polarización de la luz. |
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