Εισαγωγή στις Φωνοβολταϊκές επαφές φράγματος Schottky
Creators: name: Μανωλούδης, Παύλος Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Φωνοβολταϊκές γεννήτριες
Φωνοβολταϊκές επαφές
Φωνοβολταϊκά
Phonovoltaic generators
Phonovoltaic contacts
Phonovoltaic

description: Υπάρχει μια ανάγκη, τόσο επιστημονική όσο και πρακτική, για την εκ βάθρου ανάπτυξη ενός πρότυπου μετατροπέα θερμότητας σε ηλεκτρισμό, υψηλής απόδοσης, χαμηλού κόστους και μεγάλης ευελιξίας. Μια τέτοια ανάγκη μπορεί να ικανοποιηθεί και με τη χρήση πρότυπης τεχνολογίας διεπαφών λεπτών υμενίων που προσδιορίζονται ως "Φωνοβολταϊκές επαφές φράγματος Schotkky" και η θεωρητική τους συμπεριφορά προσεγγίζεται στη παρούσα διπλωματική εργασία. Η τεχνολογία αυτή στοχεύει στην εκμετάλλευση των φωνονίων υψηλής ενέργειας του πλέγματος ημιαγώγιμου υμενίου, προς παραγωγή ωφέλιμης ηλεκτρικής ενέργειας, κατά όμοιο τρόπο που οι φωτοβολταϊκές επαφές εκμεταλλεύονται τα φωτόνια. Για το σκοπό αυτό δομούνται πολυστρωματικές διεπαφές λεπτών υμενίων, η συμπεριφορά των οποίων προσεγγίζεται στη παρούσα εργασία. Η παρούσα προσέγγιση περιλαμβάνει την ανάπτυξη των εξισώσεων περιγραφής της λειτουργίας τους, τον τρόπο δόμησης των διατάξεων και την επιλογή των υλικών. Πρόσθετα, στα πλαίσια της παρούσης εργασίας, έγινε θεωρητικός έλεγχος της συμπεριφοράς μερικών τέτοιων επαφών με πραγματικά υλικά, τα αποτελέσματα του οποίου είναι ενθαρρυντικά προς περαιτέρω μελέτη, τόσο θεωρητική όσο και πειραματική. Ακόμα, έγινε προσπάθεια ανάπτυξης του θερμοδυναμικού τρόπου λειτουργίας τους και υπολογισμού της απόδοσής τους. Τέλος έγινε και μια τεχνοοικονομική μελέτη σκοπιμότητας για το κόστος χρήσης και παραγωγής τέτοιων διατάξεων, καθώς και των απαιτήσεων που πρέπει να υπάρξουν ώστε αυτή η τεχνολογία να γίνει ανταγωνιστική με τις υπόλοιπες που ήδη υπάρχουν. Σε όλες τις περιπτώσεις εμφανίζονται ενθαρρυντικά αποτελέσματα για περαιτέρω βασική αλλά και εφαρμοσμένη πειραματική και θεωρητική έρευνα
description: There is a need, both scientific and practical, for a bottom up development of a novel thermal to electric converter, with high efficiency, low cost and high flexibility. This need can be met by the use of a novel thin film technology called "Schottky barrier Phonovoltaic contacts", of which theoretical behavior is being approached in this diploma thesis. This technology aims for the production of usable electrical energy by exploiting the high energy phonons of a thin film semiconductor lattice, the same way photovoltaic contacts exploit photons. For this purpose, multilayer thin film contacts are made, which behavior is being approached in this thesis. This approach consists of developing the equation set needed for describing their function, also their way of construction and choosing the materials for. Additionally, for the purposes of this thesis, there has been made a simulation about the behavior of several such conducts made by real materials, the results of are encouraging for further theoretical and experimental study. There have also been an attempt to develop their thermodynamic model of operation and efficiency calculation. Finally, a brief technical and business case was made, mainly about the cost of using and producing these devices, as well as what is needed for this technology to become competitive with the already existing. In every case, there are encouraging results for further basic and applied research, both theoretical and experimental
description: Σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Τεχνολογίας Γκρενόμπλ (Γαλλία), το ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος, και το CNRS (Centre National de la Researche Scientifique, Γαλλία)