Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

All-Oxide p-n Junction Thermoelectric Generator Based on SnOx and ZnO Thin Films

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F21%3A10439765" target="_blank" >RIV/00216208:11320/21:10439765 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=I6hyaD4FLV" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=I6hyaD4FLV</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acsami.1c09748" target="_blank" >10.1021/acsami.1c09748</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    All-Oxide p-n Junction Thermoelectric Generator Based on SnOx and ZnO Thin Films

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Achieving thermoelectric devices with high performance based on low-cost and nontoxic materials is extremely challenging. Moreover, as we move toward an Internet-of-Things society, a miniaturized local power source such as a thermoelectric generator (TEG) is desired to power increasing numbers of wireless sensors. Therefore, in this work, an all-oxide p-n junction TEG composed of low-cost, abundant, and nontoxic materials, such as n-type ZnO and p-type SnOx thin films, deposited on borosilicate glass substrate is proposed. A type II heterojunction between SnOx and ZnO films was predicted by density functional theory (DFT) calculations and confirmed experimentally by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Moreover, scanning transmission electron microscopy (STEM) combined with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) show a sharp interface between the SnOx and ZnO layers, confirming the high quality of the p-n junction even after annealing at 523 K. ZnO and SnOx thin films exhibit Seebeck coefficients (alpha) of similar to 121 and similar to 258 mu V/K, respectively, at 298 K, resulting in power factors (PF) of 180 mu W/m K-2 (for ZnO) and 37 mu W/m K-2 (for SnOx). Moreover, the thermal conductivities of ZnO and SnOx films are 8.7 and 1.24 W/m K, respectively, at 298 K, with no significant changes until 575 K. The four pairs all-oxide TEG generated a maximum power output (P-out) of 1.8 nW (approximate to 126 mu W/cm(2)) at a temperature difference of 160 K. The output voltage (V-out) and output current (I-ou(t)) at the maximum power output of the TEG are 124 mV and 0.0146 mu A, respectively. This work paves the way for achieving a high-performance TEG device based on oxide thin films.

  • Název v anglickém jazyce

    All-Oxide p-n Junction Thermoelectric Generator Based on SnOx and ZnO Thin Films

  • Popis výsledku anglicky

    Achieving thermoelectric devices with high performance based on low-cost and nontoxic materials is extremely challenging. Moreover, as we move toward an Internet-of-Things society, a miniaturized local power source such as a thermoelectric generator (TEG) is desired to power increasing numbers of wireless sensors. Therefore, in this work, an all-oxide p-n junction TEG composed of low-cost, abundant, and nontoxic materials, such as n-type ZnO and p-type SnOx thin films, deposited on borosilicate glass substrate is proposed. A type II heterojunction between SnOx and ZnO films was predicted by density functional theory (DFT) calculations and confirmed experimentally by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Moreover, scanning transmission electron microscopy (STEM) combined with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) show a sharp interface between the SnOx and ZnO layers, confirming the high quality of the p-n junction even after annealing at 523 K. ZnO and SnOx thin films exhibit Seebeck coefficients (alpha) of similar to 121 and similar to 258 mu V/K, respectively, at 298 K, resulting in power factors (PF) of 180 mu W/m K-2 (for ZnO) and 37 mu W/m K-2 (for SnOx). Moreover, the thermal conductivities of ZnO and SnOx films are 8.7 and 1.24 W/m K, respectively, at 298 K, with no significant changes until 575 K. The four pairs all-oxide TEG generated a maximum power output (P-out) of 1.8 nW (approximate to 126 mu W/cm(2)) at a temperature difference of 160 K. The output voltage (V-out) and output current (I-ou(t)) at the maximum power output of the TEG are 124 mV and 0.0146 mu A, respectively. This work paves the way for achieving a high-performance TEG device based on oxide thin films.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/LM2018116" target="_blank" >LM2018116: Laboratoř fyziky povrchů - Optická dráha pro výzkum materiálů</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    ACS Applied Materials &amp; Interfaces

  • ISSN

    1944-8244

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    13

  • Číslo periodika v rámci svazku

    29

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    10

  • Strana od-do

    35187-35196

  • Kód UT WoS článku

    000679917500141

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85111184367