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Nuovi Sviluppi Nella Preparazione Ed Applicazione Di Film Di Diadi Contenenti Derivati Fullerenici E Sistemi Donori

Il presente lavoro di tesi è incentrato sulla deposizione di alcuni sistemi Donore-Accettore su vari substrati, sotto forma di film di Langmuir-Schäfer, per costruire aggregati supramolecolari con un alto grado d’ordine strutturale. Lo scopo finale è quello di realizzare nuove architetture auto-assemblate che possono essere d’interesse per l’implementazione di prototipi di celle fotovoltaiche.
Questa tesi inizia con una discussione sullo stato dell’arte del fotovoltaico fornendo un’introduzione sulle sue basi teoriche, i concetti fondamentali del fotovoltaico organico, le attuali tecnologie e sui differenti tipi di materiali utilizzati. Segue una rassegna dei risultati ottenuti per varie celle categorizzate per diverse architetture dei dispositivi.
Nel quarto capitolo vengono presentate le tecniche di deposizione Langmuir-Blodgett e Langmuir-Schäfer, le tecniche di caratterizzazione utilizzate, nonché i sistemi molecolari oggetto del presente studio.
Infine, i capitoli 5, 6 e 7 sono incentrati sulla presentazione, analisi e discussione dei risultati sperimentali.

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Introduzione Stefano Martino VI Introduzione Lo sviluppo di una sorgente d’energia rinnovabile ed economica è una delle sfide tecnologiche più importanti del nostro tempo. L’energia solare è una sorgente inesauribile che potrebbe essere sfruttata in futuro per venire incontro alle nostre crescenti necessità d’energia. Sebbene le tradizionali tecnologie fotovoltaiche abbiano guadagnato una considerevole fetta di mercato e successo commerciale, gli alti costi di produzione e d’installazione limitano ancora le loro possibilità commerciali ed il loro utilizzo come una seria alternativa ai combustibili fossili ed, anche, alle altre energie rinnovabili in competizione. E’ ormai urgente un significativo balzo in avanti nell’avanzamento scientifico e tecnologico di sorgenti di energie rinnovabili per modificare metodi di produzione di energia provati ma ormai insostenibili. La nanotecnologia sta conducendo a nuovi interessanti sviluppi nella tecnologia fotovoltaica. I progressi nella sintesi organica e nelle tecniche d’ingegnerizzazione dei materiali hanno permesso di ottenere una fotocorrente da molecole organiche in un processo che mima le prime fasi della fotosintesi nelle piante, aprendo potenzialmente la via a celle solari economiche e onnipresenti. La produzione di materiali innovativi, soprattutto nel campo della micro e nano- elettronica e del fotovoltaico, dipende dall’abilità di costruire strutture complesse con dimensioni nella scala dei nanometri, utilizzando diversi tipi di molecole che possiedono precise proprietà elettriche e ottiche. Strutture ordinate di dimensioni nanometriche non possono essere costruite facilmente tramite metodi convenzionali di nanofabbricazione (approccio ”top down”). Il metodo più indicato per costruire questi sistemi è il cosiddetto “bottom-up”, in cui si sfrutta la capacità delle molecole di interagire tra loro assemblandosi in strutture ordinate. Strutture supramolecolari ordinate, supportate su superfici piatte, possono essere assemblate facendo uso di interazioni intermolecolari deboli che tengono unite le unità costitutive della struttura, cioè le molecole. Questo approccio semplice ed economico è proprio quello seguito dalle tecniche Langmuir-Blodgett (LB) e Langmuir-Schäfer (LS). Tali tecniche hanno suscitato l’interesse dei ricercatori negli ultimi decenni grazie alla possibilità che esse offrono d’ingegnerizzare i materiali, poiché consentono di disporre ben definiti gruppi molecolari a precise distanze gli uni dagli altri, assemblandoli in architetture altamente ordinate. In questo modo si possono realizzare nuovi materiali a film sottile di livello molecolare e strutture bidimensionali con un alto grado di orientazione delle molecole al suo interno.

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Stefano Martino Contatta »

Composta da 172 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.