Vislielākais burtu izmērs
Lielāks burtu izmērs
Burtu standarta izmērs
Elektrisko un termoelektrisko īpašību pētījumi dažādu morfoloģiju organiskās plānās kārtiņās. Promocijas darba priekšaizstāvēšana
Pēdējās izmaiņas veiktas:
18.04.2017

Kaspars Pudžs (LU CFI Organisko materiālu laboratorija)

Mūsdienu tehnoloģijās organiskie materiāli ir sevi pierādījuši organiskajās gaismas emitējošās diodēs,piemēram, dažādu ierīču displejos, kā arī organisko materiālu saules baterijās. Un notiek aktīvi pētījumitermoelektrības jomā. Ir aplēsts, ka cilvēce piekto daļu no patērētās enerģijas iznieko kā zema līmeņa siltumu(T<200°C). Tas veido 1020 J/gadā, kas ir neaptverams enerģijas daudzums. Efektīvi zemu temperatūrutermoelektriskie ģeneratori spētu dot lielu ieguldījumu efektivitātes uzlabošanas sacensībās. Klasiski izmantotieneorganiskie termoelektriskie materiāli ir efektīvi augstās temperatūrās un ir dārgi ražošanā. Pasaulē noritintensīvi pētījumi zemu temperatūru termoelektrisko ģeneratoru izstrādē. Starp šiem pētījumiem lielu daļu aizņemorganisko termoelektrisko materiālu pētījumi. Organiskie materiāli uzmanību piesaista ar tādām īpašībām, kāvieglums, lokanums, zema siltumvadītspēja, pieejamība un iespēja modificēt tos sintezējot, kā arī potenciālizemas izmaksas.

Termoelektriskās ierīcēs izmantojamiem materiāliem ir jābūt ar augstu elektrisko vadītspēju. Dažādāmorganiskajām vielām ir atšķirīgas elektriskās vadītspējas saistībā ar molekulā esošām funkcionālajām grupām, betarī vienas vielas ietvaros elektriskā vadītspēja var krietni atšķirties saistībā ar šīs vielas veidotajām struktūrām.Tādēļ ir svarīgi izpētīt plāno kārtiņu struktūras ietekmi uz elektrisko vadītspēju. Ar termiskās iztvaicēšanasvakuumā metodi, mainot uzputināšanas parametrus, piemēram, uzputināšanas ātrumu vai pamatnes temperatūru,var iegūt polikristāliskas kārtiņas ar atšķirīgiem graudu izmēriem. Lai palielinātu plāno kārtiņu vadītspēju, irnepieciešams tās dopēt. Ir parādīts, ka dopējot tetratiotetracēnu ar jodu ir iespējams iegūt p tipa materiālu, betdopējot ar tetracyanoquinodimethane (TCNQ) ir iespējams iegūt n tipa materiālu.

Darbā ir pētīta molekulai dažādu telpisko grupu pievienošanas ietekme uz elektriskajām īpašībām. Irpētīta polikristālisku plāno kārtiņu morfoloģijas ietekme uz elektriskajām un termoelektriskajām īpašībām. Irizgatavotas p un n tipa kārtiņas un izveidots organisko materiālu plāno kārtiņu termoelektriskais ģenerators.Promocijas darbā ir izvirzītas šādas aizstāvamās tēzes:

  • Molekulu enerģētiskie līmeņi cietvielā un kārtiņu morfoloģija un elektriskās īpašības ir atkarīgas nomolekulu savstarpējā attāluma. To ir iespējams mainīt molekulu modificējot ar dažādām telpiskāmgrupām.
  • Graudu robežu ietekmi uz kārtiņas elektriskām īpašībām ir iespējams samazināt, nodrošinot pietiekošiblīvu pakojumu ar mazu starpgraudu attālumu.
  • Labākās termoelektriskās īpašības dopētās polikristāliskās tetratiotetracēnu saturošās plānās kārtiņās, tieksasniegtas pie tādas pašas stehiometrijas kā monokristālā.
  • No pētītajiem materiāliem ir iespējams izveidot vienkāršas struktūras TE ģeneratorus izmantojot plānukārtiņu pagatavošanas vakuuma tehnoloģijas.