|
|
Studium vlivu fotochromní reakce na optoelektrické vlastnosti organických polovodičů
Heinrichová, Patricie ; Weiter, Martin (oponent) ; Vala, Martin (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium elektrických a optoelektrických vlastností konjugovaných polymerů. Teoretická část se zabývá vztahem mezi molekulární strukturou konjugovaných materiálů a jejich vybranými makroskopickými fyzikálními vlastnostmi jako jsou absorpce viditelného a blízkého ultrafialového záření, elektrická vodivost a elektrická fotovodivost. Dále pojednává o fotochromismu a jeho využití pro konstrukci světlem řízeného proudového spínače. Experimentální část se pak zabývá charakterizací tohoto proudového spínače, který je založen na změně dipolového momentu fotochromní skupiny dispergované v kojugovaném vodivém polymeru. Jako spínací jednotka byl použit fotochromní spiropyran 1’,3’-dihydro-1’,3’,3’-trimethyl-6-nitrospiro[2H-1-benzopyran-2,2’-(2H)-indol]. Jako konjugovaný polymer pak poly[2-methoxy-5-(3',7'-dimethyloctyloxy)-1,4-fenylen-vinylen]. Vliv fotochromní konverze na vlastnosti polymerní matrice byl studován metodami absorpční spektroskopie, proudově napěťovými charakteristikami a měřením ustálené spektrálně rozlišené fotovodivosti a časově rozlišené fotovodivosti.
|
|
|
Monokrystaly perovskitů pro detekci elektromagnetického záření
Gavranović, Stevan ; Novák, Vítězslav (oponent) ; Pospíšil, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na studium detekce elektromagnetického záření pomocí perovskitových monokrystalů. Teoretická část se věnuje základům detekce a možnostem využití hybridních perovskitů pro detekci elektromagnetického záření v ultrafialové a viditelné oblasti spektra. Je zde uvedena i rešerše o detekčních parametrech publikovaných perovskitových fotodetektorů. Experimentální část se zabývá syntézou, studiem struktury a optických vlastností monokrystalů MAPbBr3 a elektrickou charakterizací fotodetektoru Au/MAPbBr3/Au. Základní parametry fotodetektorů (proudová citlivost, kvantová účinnost a měrná detektivita) jsou určeny na základě spektrálních a spínacích proudových odezev.
|
|
|
Fotogenerace náboje v organických polovodičích
Heinrichová, Patricie ; Kratochvílová, Irena (oponent) ; Cimrová,, Věra (oponent) ; Weiter, Martin (vedoucí práce)
S nástupem komerční výroby organických solárních článků roste i zájem o detailní poznání základních elektronových procesů souvisejících s fotogenerací náboje, které umožní dosáhnout vyšší účinnosti fotovoltaické konverze. Tato práce se zabývá studiem fotogenerace nosičů náboje v organických polovodičích, především v -konjugovaných polymerních materiálech. První část práce popisuje současné poznatky o fotogeneraci nosičů náboje v polymerních solárních článcích. Následuje experimentální a výsledková část, která se věnuje studiu polymerních solárních článků připravených z elektron donorních polymerů MDMO-PPV, Tg-PPV, PCDTBT a PCBTDPP a elektron akceptorních derivátů fullerenu PC60BM a PC70BM. Výsledky práce jsou rozděleny do tří hlavních částí: 1) studium přenosu náboje mezi elektron donorním a elektron akceptorním materiálem optickými metodami, 2) studium přenosu náboje mezi elektron donorním a elektron akceptorním materiálem optoelektrickými metodami a 3) vývoj organických solárních článků na flexibilních substrátech, zabývající se z velké části depozičními metodami tenkých vrstev funkčních materiálů.
|
|
|
Synthesis and Study of Nano-Structured Perovskites for Applications in Organic Electronics
Jančík Procházková, Anna ; Kuřitka, Ivo (oponent) ; Částková, Klára (oponent) ; Krajčovič, Jozef (vedoucí práce)
Diversity and unique properties, such as exceptionally high photoluminescence quantum yields (PLQYs), predetermine metal halide perovskite nanoparticles (PNP) to be applied in optoelectronic and photonic devices. In this work, nature-inspired capping agents were employed not only for the PNP stabilization but also for modifying their surface to broaden the functionality of the resulting material. In the very beginning, a ligand-assisted precipitation technique was optimized for the preparation of the PNP. Here, adamantane-1-amine (AdNH2) alongside hexanoic acid (HeA) were chosen as capping agents for nanoparticles stabilization and passivation. It was demonstrated that the choice of the solvent system and the precipitation temperature have a crucial effect on the resulting optical properties of the colloidal solutions. Simultaneously, the influence of concentration of precursor chemicals on the resulting morphology and optical properties was investigated. Also, different carboxylic acids were tested as capping agents among AdNH2 and the colloidal stability of the resulting colloidal solutions was evaluated. To demonstrate the diversity of the ligand-assisted precipitation technique of PNP preparation, L-lysine and L-arginine were employed initially for the surface passivation. As a result, colloidal solutions with emission within a narrow bandwidth of the visible spectrum and remarkable photoluminescence quantum yield (PLQY) close to 100% were obtained. Blocking -amino group of L-lysine by tert-butoxycarbonyl group suggested preferential binding of the side chain of L-lysine to the perovskite core. Furthermore, defined amounts of water were added into the precursor solutions which caused shifts of emission spectra due to quantum confinement effects. Water molecules were assumed to form highly mobile species leading to the enhancement of controlling the perovskite lattice growth. Merging perovskite nanomaterials with peptides are expected to pave a way to the new class of materials possessing exceptional optoelectronic properties alongside self-assembly and sensing abilities. As a proof-of-concept, a cyclic(RGDFK) pentapeptide was used for PNP stabilization. However, peptides are known for their sensitivity to their environment. Therefore, peptide nucleic acid (PNA) was used for PNP stabilization as a robust artificial analogue for deoxyribonucleic acid (DNA). Here, optical properties of thymine-based PNA monomer and trimer stabilized PNP were studied. Additionally, the sensing ability of the PNA ligand for adenine moiety was demonstrated by photoluminescence quenching via charge transfer. We envision that combining the unique tailored structure of PNA and the prospective optical features of PNP could expand the applications especially in the field of optical sensing devices.
|
|
|
Study of Optical and Electrical Properties of Biomaterials
Flimelová, Miroslava ; Táborský, Petr (oponent) ; Drbohlavová, Jana (oponent) ; Weiter, Martin (vedoucí práce)
The study of the new materials potentially usable for organic electronics and photonics are getting very important from the point of ecological view. This work is focused on study of properties of biological materials which can be used in organic electronic. The interest in the knowledge about fundamental and also advanced properties of organic and biological materials which can be potentially used in electronics and photonics brings new question which can contribute to progress in the field of organic electronics. In order to investigate fundamental processes related to the optical and electrical properties of these materials such as optically induced charge transfer different techniques and methods were used for the characterization of the materials. First part of this work is focused on review of properties of inorganic and organic materials enabling their possible application in organic electronics and photonics, second part provides state-of-the-art of advanced biological materials and their properties related to the scope of this work. Third part presents experimental methods used and summarized experimental results. Finally, the relations between the observed phenomena and the structure of the studied materials on molecular level are discussed.
|
|
|
Studium dielektrických vlastností struktur tenkých vrstev organických materiálů
Pospíšil, Jan ; Boušek, Jaroslav (oponent) ; Mikula, Milan (oponent) ; Zmeškal, Oldřich (vedoucí práce)
Dizertační práce je zaměřena na studium elektrických a zejména dielektrických vlastností tenkých vrstev organických materiálů, které mohou nacházet své uplatnění v organické elektronice a dalších odvětvích. Teoretická část se věnuje využití organických materiálů v organických fotovoltaických článcích, způsobům jejich depozice a metodám charakterizace. Jsou zde dále popsány teoretické poznatky o dielektrické spektroskopii včetně metod stanovení fyzikálních vlastností a vyhodnocení experimentálních dat. Experimentální část se věnuje studiu nízkomolekulárních organických solárních článků s objemovým heteropřechodem složeného z elektron donorní molekuly DPP(TBFu)2 a elektron akceptorních derivátů fullerenu PC60BM, PC70BM a TC60BM. Experimentální část je rozdělena na dvě hlavní části. První část se věnuje studiu dějů probíhajících na rozhraní aktivní vrstva/kontakt, druhá část se potom zaměřuje zejména na transportní procesy uvnitř struktury fotovoltaických článků a obsahuje i studium perovskitových solárních článků.
|
|
|
Implementation of polycyclic saturated systems in synthesis of advanced organic and hybrid materials for application in organic electronics
Jančík, Ján ; Částková, Klára (oponent) ; Todorov, Petar (oponent) ; Krajčovič, Jozef (vedoucí práce)
Advanced materials in all areas of industry have experienced an extreme boom in recent years due to the constant miniaturization of components and electronics, the creation of smart and functional materials, the development of new therapeutic and diagnostic methods, and finally, the improvement and streamlining of production processes. An important position in this system is in the sector of organic electronics, in which many technological companies and investors see a great future. To prove the flexibility, versatility, and scalability of the advanced materials, completely new adamantyl-substituted polythiophenes were prepared and investigated. As a strong competitors to commercially used materials, the novel polymers show that the field of organic electronics has not reached its borders until now. The wide characterisation and study of the new polymers was provided. To extend the research area, a series of completely new photoswitching molecules based on para-bis(2-thienyl)phenylene were designed, prepared, and investigated as another type of advanced organic materials. Following the actual trends, even perovskite materials were investigated. A completely new, environmentally friendly, low cost, and ease-of-use scalable method was invented and optimized for four mostly used hybrid lead-halide perovskites macro crystals preparation. This method could be the answer for the industrial production of high-quality, defect-free, and symmetrical perovskite macrocrystals. On the other hand, different kinds of perovskite nanoparticles were investigated to improve stability and properties. The basic ligand stabilisation was examined, focusing on adamantyl-based ligands and for improving properties, the stabilisation by polymeric matrix was designed. Adamantyl substituted polythiophenes were used as conductive matrix for perovskite nanoparticles in the form of thin layer stabilisation.
|
|
|
Monokrystaly perovskitů pro detekci elektromagnetického záření
Gavranović, Stevan ; Novák, Vítězslav (oponent) ; Pospíšil, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na studium detekce elektromagnetického záření pomocí perovskitových monokrystalů. Teoretická část se věnuje základům detekce a možnostem využití hybridních perovskitů pro detekci elektromagnetického záření v ultrafialové a viditelné oblasti spektra. Je zde uvedena i rešerše o detekčních parametrech publikovaných perovskitových fotodetektorů. Experimentální část se zabývá syntézou, studiem struktury a optických vlastností monokrystalů MAPbBr3 a elektrickou charakterizací fotodetektoru Au/MAPbBr3/Au. Základní parametry fotodetektorů (proudová citlivost, kvantová účinnost a měrná detektivita) jsou určeny na základě spektrálních a spínacích proudových odezev.
|
|
|
Synthesis and Study of Nano-Structured Perovskites for Applications in Organic Electronics
Jančík Procházková, Anna ; Kuřitka, Ivo (oponent) ; Částková, Klára (oponent) ; Krajčovič, Jozef (vedoucí práce)
Diversity and unique properties, such as exceptionally high photoluminescence quantum yields (PLQYs), predetermine metal halide perovskite nanoparticles (PNP) to be applied in optoelectronic and photonic devices. In this work, nature-inspired capping agents were employed not only for the PNP stabilization but also for modifying their surface to broaden the functionality of the resulting material. In the very beginning, a ligand-assisted precipitation technique was optimized for the preparation of the PNP. Here, adamantane-1-amine (AdNH2) alongside hexanoic acid (HeA) were chosen as capping agents for nanoparticles stabilization and passivation. It was demonstrated that the choice of the solvent system and the precipitation temperature have a crucial effect on the resulting optical properties of the colloidal solutions. Simultaneously, the influence of concentration of precursor chemicals on the resulting morphology and optical properties was investigated. Also, different carboxylic acids were tested as capping agents among AdNH2 and the colloidal stability of the resulting colloidal solutions was evaluated. To demonstrate the diversity of the ligand-assisted precipitation technique of PNP preparation, L-lysine and L-arginine were employed initially for the surface passivation. As a result, colloidal solutions with emission within a narrow bandwidth of the visible spectrum and remarkable photoluminescence quantum yield (PLQY) close to 100% were obtained. Blocking -amino group of L-lysine by tert-butoxycarbonyl group suggested preferential binding of the side chain of L-lysine to the perovskite core. Furthermore, defined amounts of water were added into the precursor solutions which caused shifts of emission spectra due to quantum confinement effects. Water molecules were assumed to form highly mobile species leading to the enhancement of controlling the perovskite lattice growth. Merging perovskite nanomaterials with peptides are expected to pave a way to the new class of materials possessing exceptional optoelectronic properties alongside self-assembly and sensing abilities. As a proof-of-concept, a cyclic(RGDFK) pentapeptide was used for PNP stabilization. However, peptides are known for their sensitivity to their environment. Therefore, peptide nucleic acid (PNA) was used for PNP stabilization as a robust artificial analogue for deoxyribonucleic acid (DNA). Here, optical properties of thymine-based PNA monomer and trimer stabilized PNP were studied. Additionally, the sensing ability of the PNA ligand for adenine moiety was demonstrated by photoluminescence quenching via charge transfer. We envision that combining the unique tailored structure of PNA and the prospective optical features of PNP could expand the applications especially in the field of optical sensing devices.
|
|
|
Studium dielektrických vlastností struktur tenkých vrstev organických materiálů
Pospíšil, Jan ; Boušek, Jaroslav (oponent) ; Mikula, Milan (oponent) ; Zmeškal, Oldřich (vedoucí práce)
Dizertační práce je zaměřena na studium elektrických a zejména dielektrických vlastností tenkých vrstev organických materiálů, které mohou nacházet své uplatnění v organické elektronice a dalších odvětvích. Teoretická část se věnuje využití organických materiálů v organických fotovoltaických článcích, způsobům jejich depozice a metodám charakterizace. Jsou zde dále popsány teoretické poznatky o dielektrické spektroskopii včetně metod stanovení fyzikálních vlastností a vyhodnocení experimentálních dat. Experimentální část se věnuje studiu nízkomolekulárních organických solárních článků s objemovým heteropřechodem složeného z elektron donorní molekuly DPP(TBFu)2 a elektron akceptorních derivátů fullerenu PC60BM, PC70BM a TC60BM. Experimentální část je rozdělena na dvě hlavní části. První část se věnuje studiu dějů probíhajících na rozhraní aktivní vrstva/kontakt, druhá část se potom zaměřuje zejména na transportní procesy uvnitř struktury fotovoltaických článků a obsahuje i studium perovskitových solárních článků.
|
host ::
RSS.