CdSe-SnSe רב-גבישי מעובד תמיסה, מהונדס פני שטח, בעל מוליכות תרמית נמוכה

הקבוצה שלנו התמקדה בפיתוח חומרים ליישומים הקשורים לאנרגיה, בדגש על אגירת אנרגיה וחשמל תרמי. השתמשנו בננו-גבישים כאבני בניין, או קודמנים לבניית החומרים המיקרוסקופיים. ואנו חוקרים את השינוי שעוברים גבישי הננו למוצקים שלמים, במטרה לשפר את הביצועים, ועל ידי הבנה ובקרה של התכונות הנגזרות מהתכונות הננומטריות.

בפרט, עבור חומרים חשמליים תרמיים, התמקדנו בבקרת פגמים. פיתוח חומרים תרמואלקטריים באמצעות עיבוד פתרונות כרוך באתגרים רבים. האחד, מיתון החמצון בשל היחס הגבוה בין פני השטח לנפח של הננו-חלקיקים.

יכולת שחזור, בשל מורכבות התהליך. ושלוש, התמודדות עם מינים נדיפים כדי להבטיח יציבות. התמודדות עם אתגרים אלה והבנתם חיוניים לשיפור יעילות החומרים החשמליים התרמיים עבור יישומים מעשיים.

המחקר שלנו קידם חומרים חשמליים תרמיים חסכוניים המעובדים בתמיסה, על ידי כוונון עדין של תכונות ננו-חלקיקים וארגונם. אנו חושפים את הכימיה המעורבת בתהליך כולו, החל מסינתזה של ננו-חלקיקים ועד לאיחוד הסופי. וכיום, אנו מתמקדים באופן שבו מינים פני השטח או משפיעים על מיקרו-מבנה של חומרים, ומכאן הביצועים שלהם.

שיפרנו את הביצועים התרמואלקטריים באמצעות שימוש בחלקיקים מהונדסים על פני השטח של תהליך הפתרון, והפחתנו משמעותית את המוליכות התרמית על ידי כוונון מיקרו-מבני והכנסת פגמים. גישה זו היא גם יתרון, כי היא משתמשת מבשרים זולים, טמפרטורות נמוכות, וגם, אנו משתמשים במים כממס. מצאנו שמולקולות מסוימות נספגות על פני השטח של החלקיקים ומגבילות את גדילת הגרגרים.

כעת, אנו מנסים לתרץ כיצד מינים שונים של פני השטח משפיעים על מיקרו-מבנה ומכאן על תכונות השינוע, בהתבסס על הרכבם, חוסר היציבות הכימית וטבע הקשר שלהם.