Σύνθεση και χαρακτηρισμός ημιαγώγιμων υβριδικών συστημάτων με βάση χαλκογενή του Cd παρουσία οργανικών ενώσεων - Προκόπος - Χουλιάρας, Φώτιος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Γενικής Χημείας, 2018)
Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Γενικής Χημείας της Σχολής Χημικών Μηχανικών του ΕΜΠ υπό την επίβλεψη της κας Κόλλια Κωνσταντίνας , Καθηγήτριας ΕΜΠ και του κου Λοΐζου Ζαφείρη, Καθηγητή ΕΜΠ. Σκοπός της είναι η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός ημιαγώγιμων υβριδικών συστημάτων με βάση χαλκογενή του Cd (Te,Se), παρουσία επιλεγμένων οργανικών ενώσεων. Η παρασκευή των λεπτών υμενίων γίνεται με τη μέθοδο της καθοδικής ηλεκτρολυτικής απόθεσης πάνω σε υπόστρωμα τιτανίου. Τα δυναμικά που επιλέχθηκαν για τις αποθέσεις ήταν για το CdSe -0,9V, -1V και -1,1V σε σχέση με το ηλεκτρόδιο αναφοράς (Saturated Sulphate Electrode /S.S.E.) και για το CdTe -0,75V, -0,8V, -0,9V, -1V και -1,1V σε σχέση με το ίδιο ηλεκτρόδιο αναφοράς. Η επιλογή έγινε με βάση βολταμμογραφήματα γραμμικής σάρωσης δυναμικού που προηγήθηκαν. Στην περίπτωση του CdSe το βασικό λουτρό της απόθεσης περιείχε CdSO4 συγκέντρωσης 0,2Μ και Η2SeO3 συγκέντρωσης 0,2mM και στην περίπτωση του CdTe το βασικό λουτρό της απόθεσης περιείχε CdSO4 συγκέντρωσης 0,2Μ και TeO2 σε μορφή σκόνης. Αρχικά παρασκευάστηκαν ανόργανα λεπτά υμένια CdSe και CdTe που χρησιμοποιήθηκαν ως σύστημα αναφοράς και στη συνέχεια λεπτά υμένια με επιλεγμένες οργανικές ενώσεις. Στην περίπτωση του CdSe χρησιμοποιήθηκε φερροκένιο (Fc), φερροκεναλδεΰδη (FcCHO) και οξαλικό νάτριο (disodium οxalate) και του CdTe όξινο L-γλουταμινικό νάτριο (monosodium L-gloutamate) και οξαλικό νάτριο. Τέλος έγινε χαρακτηρισμός των αποθεμάτων με χρήση περίθλασης ακτίνων Χ (XRD), ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης και ανάλυσης ενεργειακής διασποράς ακτίνων Χ (SEM-EDAX) καθώς και μέτρηση της φωτοβολταϊκής τους απόδοσης μέσω φωτοηλεκτροχημικού κελιού (PEC). Στο θεωρητικό μέρος γίνεται προσπάθεια να παρουσιαστούν οι βασικές αρχές που διέπουν τη φυσική των ημιαγωγών δίνοντας μια ιδιαίτερη έμφαση στην παρασκευή τους μέσω της καθοδικής ηλεκτρολυτικής απόθεσης και τις φωτοηλεκτροχημικές τους ιδιότητες. Στο πειραματικό μέρος παρουσιάζονται αναλυτικά η πειραματική διάταξη, οι πειραματικές συνθήκες, τα αποτελέσματα του χαρακτηρισμού των αποθεμάτων, συγκεντρωτικοί πίνακες και διαγράμματα, τα συμπεράσματα που βγήκαν καθώς και η προοπτική για περαιτέρω έρευνα. Οι φωτοηλεκτροχημικές ιδιότητες των ημιαγώγιμων φιλμ που παρασκευάστηκαν παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον με σημαντική αύξηση της φωτοβολταϊκής απόδοσής τους στην πλειοψηφία των περιπτώσεων.