Structure-property and film formation mechanism in PEDOT: PSS based and perovskites systems
| Promotie: | Dhr. J. (Jingjin) Dong |
| Wanneer: | 23 april 2021 |
| Aanvang: | 12:45 |
| Promotors: | G. (Giuseppe) Portale, Prof, K.U. (Katja) Loos, Prof |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Nieuwe materialen om energie te oogsten
Het oogsten van energie is niet alleen een droom van de mens, maar ook een reële eis van de moderne samenleving. Het onderzoek van Jingjin Dong was erop gericht de structuur-eigenschapsrelatie te onthullen van twee materialen die veelbelovend zijn voor energietoepassingen: PEDOT:PSS gebaseerde organische films voor een thermo-elektrische (TE) generator en tin gebaseerde perovskieten voor zonnecellen. Hij onderzocht het proces van filmvorming en reformatie, via in situ grazing incidence wide angle X-ray scattering (GIWAXS). Daarnaast belicht Dong het belang van de kwaliteit van de PEDOT-kristalpakkingen, eerder dan de algemene kristalliniteitsgraad, als sleutelfactor voor een verbeterde elektrische geleiding.
De aard van de behandelingsmiddelen blijkt een kritieke rol te spelen voor de engineering van de TE-eigenschappen wegens hun verschillende interacties met de polymere films (met PSS of met zowel PEDOT als PSS, sterke interactie of zwakke interactie). Een nieuwe methode voor de bereiding van een hybride systeem bestaand uit PEDOT:PSS-nanodeeltjes wordt door Dong gepresenteerd. De afgezette nanodeeltjes interageren met PSS op het bovenste gedeelte van de film en leiden tot een aanzienlijke verbetering van de eigenschappen.
Verder heeft Dong ook de structuur en het vormingsmechanisme tijdens spin coating van milieuvriendelijke tin gebaseerde Ruddlesden-Popper perovskieten onthuld. De functie van de 2D component blijkt een remmer te zijn voor bulk kristallisatie tijdens de film vorming en leidt dus tot een betere oriëntatie.
Samenvattend benadrukken de resultaten van Dong het belang van structuurstudies op nanoschaal en vaak in situ tijdens de verwerking om de verandering van de elektrische en fotovoltaïsche eigenschappen van de materialen te verklaren.
Het promotieonderzoek van Jingjin Dong vond plaats bij de afdeling Macromolecular Chemistry and New Polymeric Materials van het Zernike Institute for Advanced Materials met financiering via de China Scholarship Council. Hij werkt nu als postdoc aan Tsing Hua University.