Nanorakenteiset lämpösähköiset materiaalit

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.author Ruoho, Mikko
dc.date.accessioned 2012-09-20T08:57:52Z
dc.date.available 2012-09-20T08:57:52Z
dc.date.issued 2012
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/5193
dc.description.abstract Kiinnostus lämpösähköiseen energian muuntamiseen on lisääntynyt huomattavasti viime vuosina uusiutuvien energialähteiden tarpeen lisääntyessä. Energiaa voidaan muuttaa lämmöstä sähköksi kiinteillä puolijohdemateriaaleilla, vaikka hyötysuhde jääkin vielä vaatimattomaksi. Viimeisimpien kymmenen vuoden aikana hyötysuhde on kuitenkin yli kaksinkertaistunut, kun on havaittu, että hyötysuhdetta voi parantaa nanorakenteisuudella. Tämä opinnäytteen kirjallisuusosa on jaettu kahteen osaan. Ensimmäinen osa käy läpi yleisimmät lämpösähköiset materiaalit, niiden ominaisuudet ja mistä ominaisuudet johtuvat. Nykyinen ymmärrys lämpösähköisestä ilmiöstä perustuu näiden materiaalien tutkimuksesta kerättyyn tietoon. Toisessa osassa käsitellään ilmiöitä, joista muunnoksen hyötysuhde riippuu ja kuinka hyötysuhdetta voidaan parantaa. Kokeellinen osa koostuu myös kahdesta osasta. Ensimmäinen kertoo lämpösähköisien ominaisuuksien mittauksista ja esittelee itse rakennetun laitteen niiden mittaamiseksi. Toisessa osassa tutkitaan ALD kasvatettujen ohutkalvojen lämpösähköisiä ominaisuuksia. ALD kasvatettu ZnO osoittautui hyvin sähköä johtavaksi verrattuna makroskooppisilla valmistusmenetelmillä tehtyihin kappaleisiin, Seebeckin kertoimen arvon ollessa samaa luokkaa. Alumiinilla seostettu ZnO:n sähkönjohtavuus oli samaa luokkaa kuin makroskooppisilla valmistusmenetelmillä tehdyillä kappaleilla, mutta Seebeckin kertoimen arvo jäi varsin vaatimattomaksi. fi
dc.description.abstract Thermoelectric power generation has attracted growing interest during the last years due to the increasing need for renewable energy sources and to achieving a better energy conversion efficiency. Conversion of thermal energy to electricity may directly be done using semiconducting solid material, yet the efficiency is rather modest. However, the efficiency has been improved by more than a factor of two during last decades thanks to taking use of material engineering down to the nanoscale. In this work, the literature part is divided into two sections. The first section reviews the most common thermoelectric materials. The second section describes the phenomena behind the thermoelectric conversion efficiency and discusses strategies to improve it. The experimental part of this thesis is divided into the two parts. First, measurements of thermoelectric quantities, the Seebeck coefficient and resistivity are discussed and self-made measurement setup is introduced. Then ALD deposited thin films are studied with the setup. ALD deposited ZnO was found to be very conductive in comparison to bulk material, yet the Seebeck coefficient was lower. In case of aluminum doped ZnO, the resistivity was of the same order as those of bulk material but the Seebeck coefficient was rather modest. en
dc.format.extent [7] + 41 s.
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso en en
dc.title Nanorakenteiset lämpösähköiset materiaalit fi
dc.title Nanostructured thermoelectric materials en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.department Mikro- ja nanotekniikan laitos fi
dc.subject.keyword termoelectric en
dc.subject.keyword power generation en
dc.subject.keyword power factor en
dc.subject.keyword thermal conductivity en
dc.subject.keyword Seebeck coecient en
dc.subject.keyword nanostructure en
dc.subject.keyword zinc oxide en
dc.subject.keyword lämpösähkö fi
dc.subject.keyword energianmuuntaminen fi
dc.subject.keyword Seebeckin vakio fi
dc.subject.keyword lämmönjohtavuus fi
dc.subject.keyword resistiivisyys fi
dc.subject.keyword nanorakenne fi
dc.subject.keyword sinkkioksidi fi
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201209213130
dc.type.dcmitype text en
dc.programme.major Optiikka ja molekyylimateriaalit fi
dc.programme.mcode S-129
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.contributor.supervisor Tittonen, Ilkka
dc.location P1 fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account