Εκτύπωση οργανικών νανοστρωμάτων σε εύκαμπτα πολυμερικά υποστρώματα για οργανικά φωτοβολταϊκά με τεχνικές printing και χαρακτηρισμός

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Εκτύπωση οργανικών νανοστρωμάτων σε εύκαμπτα πολυμερικά υποστρώματα για οργανικά φωτοβολταϊκά με τεχνικές printing και χαρακτηρισμός"

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ LTFN ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Εκτύπωση οργανικών νανοστρωμάτων σε εύκαμπτα πολυμερικά υποστρώματα για οργανικά φωτοβολταϊκά με τεχνικές printing και χαρακτηρισμός ΠΑΠΟΥΤΣΗΣ ΙΩΣΗΦ Α.Ε.Μ : ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, ΙΟΥΛΙΟΣ

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 4 ABSTRACT... 5 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ... 6 ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ... 7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Υλικά και Εφαρμογές Εύκαμπτα οργανικά ηλεκτρονικά Ορισμός OPV S, αρχή λειτουργίας και ιδιότητες Εύκαμπτα υποστρώματα Αγώγιμα πολυμερή ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ενεργοποίηση πολυμερικών επιφανειών Μέθοδοι τροποποίησης πολυμερικών επιφανειών Τροποποίηση πολυμερικών επιφανειών με Corona Τροποποίηση πολυμερικών επιφανειών με Plasma Treatment ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Τεχνικές Εκτύπωσης Λεπτών Υμενίων Γενικά χαρακτηριστικά τεχνικών εκτύπωσης Slot-die Coating Slot-die coating για Οργανικά Φωτοβολταικά ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΥΜΕΝΙΩΝ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΚΗ ΕΛΛΕΙΨΟΜΕΤΡΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΕΛΛΕΙΨΟΜΕΤΡΙΑΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΕΛΛΕΙΨΟΜΕΤΡΙΑΣ Πάχος Υμενίων ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΤΩΝ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ Δοκιμαστική εκτύπωση με Blue Ink Μέτρηση ακρίβειας μετατόπισης ρολού Εναπόθεση PEDOT σε PET Εκτύπωση PEDOT πάνω σε PET Εναπόθεση Zno πάνω σε PET Εκτύπωση PEDOT πάνω σε PET

3 5.8 Εκτύπωση διαλύματος Ormocer ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ-ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

4 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Την τελευταία δεκαπενταετία έχει γίνει σημαντική αύξηση ενδιαφέροντος για τις ηλιακές κυψελίδες που βασίζονται σε οργανικά υλικά. Αυτό οφείλεται εν μέρει στην ταχεία ανάπτυξη της φωτοβολταϊκής αγοράς, η οποία έχει υποκινήσει την έρευνα στις πιο μακροπρόθεσμες, πιο καινοτόμες φωτοβολταϊκές τεχνολογίες, καθώς και στην ανάπτυξη των οργανικών ηλεκτρονικών υλικών για οπτοηλεκτρονικές εφαρμογές. Η παρούσα πτυχιακή εργασία βασίζεται στα πειράματα που έγιναν στις καινούργιες εγκαταστάσεις του εργαστηρίου Νανοτεχνολογίας και Νανοσυστημάτων LTFN του τμήματος Φυσικής, του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Πιο συγκεκριμένα, τα πειράματα που εκτελέστηκαν έγιναν στα πλαίσια του S.A.T (sight acceptance test), δηλαδή δοκιμαστικών εκτυπώσεων για το νέο σύστημα Roll to Roll. Η εργασία χωρίζεται σε δύο μέρη. Τα τέσσερα πρώτα κεφάλαια αφορούν το θεωρητικό υπόβαθρο, εισάγοντας τον αναγνώστη στις βασικές έννοιες που είναι απαραίτητες για την κατανόηση του δευτέρου μέρους της εργασίας, που είναι το Πειραματικό. Αναλυτικότερα το πειραματικό μέρος αποτελεί από μόνο του ένα ξεχωριστό κεφάλαιο, στο οποίο παρουσιάζονται οι εναποθέσεις διάφορων μελανιών σε διαφορετικά υποστρώματα με την τεχνική εναπόθεσης Slot-die. Τα υλικά που εκτυπώθηκαν ήταν διάφορα είδη PEDOT:PSS, ZnO, Ormocer και διαλύματα blue inks. Σκοπός ήταν η αναζήτηση των βέλτιστων συνθηκών εκτύπωσης μελανιών για την μελλοντική παρασκευή ολοκληρωμένων OPV s. Ελπίζω αυτή η εργασία να αποτελέσει βοήθημα για όσους θέλουν να ασχοληθούν με αυτόν τον ταχύ αναπτυσσόμενο τομέα της Νανοτεχνολογίας. Λέξεις κλειδιά: Τεχνική εκτύπωσης Slot die, οργανικά φωτοβολταικά, PEDOT:PSS, ZnO, Ormocer, ελλειψομετρία, οπτικός χαρακτηρισμός, βελτιστοποίηση παραμέτρων. 4

5 ABSTRACT In the last fifteen years there has been a significant increase of interest for solar cells based on organic materials. This is partly due to the rapid growth of the OPV s market, which has stimulated research in the longer term, more innovative photovoltaic technologies, and the development of organic electronic materials for opto-electronic applications. This thesis is based on experiments performed in the new laboratory facilities LTFN Nanosystems & Nanotechnology of the department of Physics, Aristotle University of Thessaloniki. More specifically, the experiments were performed under the SAT (sight acceptance test), concerning printing tests for the new system Roll to Roll. The work is divided into two parts. The first four chapters concern the theoretical background, introducing the reader to the basic concepts necessary to understand the second part of the work, the experimental. The experimental part is itself a separate chapter, which presents the various deposits ink on different substrates with the deposition technique Slot-die. The printed materials vary from PEDOT: PSS, ZnO, Ormocer solutions and blue inks. The aim was to find the optimum conditions for printing inks, in order to manufacture future integrated OPV's. I hope this work be a resource for those who want to work in this rapidly developing field of nanotechnology. Keywords: Slot-die printing technique, Organic Photovoltaics, PEDOT: PSS, ZnO, Ormocer, ellipsometry, optical characterization, optimization parameters. 5

6 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα ήθελα να ευχαριστήσω ιδιαίτερα τον κύριο Στέργιο Λογοθετίδη, καθηγητή Α.Π.Θ για την ανάθεση του θέματος, την εμπιστοσύνη που έδειξε στο πρόσωπο μου, την επίβλεψη και αρωγή όσον αφορά τη συγγραφή της πτυχιακής μου εργασίας. Επίσης για την δυνατότητα που μου έδωσε να χρησιμοποιήσω τις ερευνητικές διατάξεις του Εργαστηρίου λεπτών υμενίων Νανοσυστημάτων και Νανομετρολογίας (LTFN) του Α.Π.Θ καθώς και το σύστημα roll to roll στις νέες εγκαταστάσεις στην Θέρμη, εντάσσοντας με στον θαυμαστό κόσμο της «νανοτεχνολογίας». Ακόμη θα ήθελα να ευχαριστήσω τον κύριο Χρήστο Καπνόπουλο για την συνεχή βοήθεια του στο πειραμτικό μέρος της εργασίας, τους Dr. Γρηγόρη Αντωνόπουλο και Msc Βαγγέλη Μεκερίδη για την πολύτιμη βοήθεια τους στον χαρακτηρισμό των δειγμάτων μέσω ελλειψομετρίας και οπτικού χαρακτηρισμού. Επίσης να ευχαριστήσω τους μεταπτυχιακούς φοιτητές Χρύσα Ιωαννίδου και Χρήστο Πολυζωίδη για το ευχάριστο κλίμα, την καλή συνεργασία και προθυμία να βοηθήσουν όπου ήταν απαραίτητο. Τέλος ένα μεγάλο ευχαριστώ στους γονείς μου Νίκο και Μαριάνθη για την συνεχή τους υποστήριξη καθ όλη την διάρκεια των μαθητικών και φοιτητικών μου χρόνων. 6

7 ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Υλικά και Εφαρμογές 1.1 Εύκαμπτα οργανικά ηλεκτρονικά Τα τελευταία χρόνια η ραγδαία ανάπτυξη του κλάδου των οπτο-ηλεκτρονικών επικεντρώνει τις προσπάθειες της στην αντικατάσταση των συμβατικών υλικών που χρησιμοποιούνταν μέχρι σήμερα ως υποστρώματα για την κατασκευή ηλεκτρονικών διατάξεων, με εύκαμπτα υλικά. Το αποτέλεσμα είναι η κατασκευή εύκαμπτων ηλεκτρονικών διατάξεων, που φέρουν πλήθος πλεονεκτημάτων και υπολογίζεται ότι θα αντικαταστήσουν πλήρως την παραδοσιακή τεχνολογία πυριτίου όσον αφορά τις ηλεκτρονικές διατάξεις και κυκλώματα. Εικόνα 1.1 Εύκαμπτες ηλεκτρονικές διατάξεις Μια πολύ συνηθισμένη και βασική δομή που φέρει μια εύκαμπτη ηλεκτρονική διάταξη είναι η εξής: Αρχικά πάνω σε ένα πολυμερικό υπόστρωμα εναποτίθεται ένα υμένιο φραγμού, ακολουθούν τα λειτουργικά στρώματα, στα οποία αναπτύσσεται 7

8 ξανά ένα άλλο υμένιο φραγμού και τέλος η όλη διάταξη ενθυλακώνεται. Μερικά από τα πλεονεκτήματα που προσδίδουν τα εύκαμπτα υποστρώματα στις ηλεκτρονικές μας διατάξεις είναι η ευκαμψία που αποκτούν, η σημαντική μείωση του κόστους κατασκευής τους, η ελάττωση του βάρους των διατάξεων μας καθώς και η δυνατότητα μαζικής παραγωγής μέσω της τεχνικής Roll2Roll. Εικόνα 1.2 Η διεργασία Roll2Roll Τα υλικά που χρησιμοποιούνται ως υποστρώματα στις εύκαμπτες ηλεκτρονικές πρέπει να ικανοποιούν συγκεκριμένα κριτήρια όπως: i. Να έχουν μεγάλη ηλεκτρική αγωγιμότητα ii. Να είναι ελαφριά iii. Να έχουν χαμηλό κόστος iv. Να είναι διαφανή v. Να μην παρουσιάζουν ατέλειες δομής vi. Να καθίσταται δυνατή η επεξεργασία τους 8

9 vii. viii. ix. Να είναι εύκαμπτο Να είναι ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες Να αντιστέκονται στην δράση διαλυτών Οι εύκαμπτες ηλεκτρονικές διατάξεις παρουσιάζουν μικρό χρόνο ζωής, αφού τα οργανικά και πολυμερικά τους μόρια αλλοιώνονται σε συνθήκες παραβάλλοντος σε σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτό αποτελεί σημαντικό εμπόδιο για την μαζική βιομηχανοποίηση και τελικά εμπορευματοποίηση τους και προκειμένου να αντιμετωπιστεί, συνίσταται η ενθυλάκωση τους με σκοπό την προστασία τους από εξωτερικούς παράγοντες όπως η υγρασία και το οξυγόνο που υπάρχει στο περιβάλλον. Τα εύκαμπτα ηλεκτρονικά βρίσκουν εφαρμογή σε πολλούς τομείς. Μερικές από αυτές είναι στην κατασκευή οργανικών φωτοβολταϊκών (OPV s), σε εφαρμογές φωτισμού ( OLED s) που εστιάζεται και το μεγαλύτερο μέρος της έρευνας, στην κατασκευή εύκαμπτων οθονών, επεξεργαστών και βιο-αισθητήρων, καθώς επίσης και στην ενσωμάτωση τους σε προϊόντα ένδυσης. Εικόνα 1.3 Οργανικό φωτοβολταϊκό προσαρμοσμένο πάνω σε τσάντα 9

10 Εικόνα 1.4 Εύκαμπτη OLED οθόνη 1.2 Ορισμός OPV S, αρχή λειτουργίας και ιδιότητες Με τον γενικό όρο φωτοβολταϊκά εννοούμε την βιομηχανική διάταξη πολλών φωτοβολταικών κυττάρων σε μία σειρά. Πρόκειται για τεχνητούς ημιαγωγούς (συνήθως πυριτίου) οι οποίοι ενώνονται με σκοπό να δημιουργήσουν ένα ηλεκτρικό κύκλωμα σε σειρά. Οι ημιαγωγοί αυτοί απορροφούν φωτόνια από την ηλιακή ακτινοβολία, παράγουν κινητούς φορείς φορτίου (ηλεκτρόνια και οπές) και τελικά αποδίδουν ηλεκτρικό ρεύμα και τάση. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Η πρώτη επίσημη αναφορά για το φωτοβολταικό φαινόμενο αποδίδεται στον Γάλλο φυσικό Edmond Becquerel, ο οποίος το ανακάλυψε κατά την διάρκεια πειραμάτων του με μια ηλεκτρολυτική επαφή φτιαγμένη από δύο μεταλλικά ηλεκτρόδια, αφού παρατήρησε την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος όταν φως έπεφτε πάνω στο ηλεκτρόδιο. Την εκμετάλλευση του φωτοβολταικού φαινομένου κατέστησε δυνατή αργότερα ο Albert Einstein με την διατύπωση και εξήγηση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου. 10

11 Για να δημιουργηθεί το Φωτοβολταϊκό φαινόμενο πρέπει να απορροφηθεί ικανοποιητικό ποσό ηλιακής ακτινοβολίας, κατάλληλο προς το ενεργειακό χάσμα κάθε υλικού. Αυτό είναι εφικτό όταν η ενέργεια των φωτονίων που προσπίπτουν στην επιφάνεια της κυψελίδας είναι μεγαλύτερη από το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού που χρησιμοποιείται. Η ενέργεια που προσφέρεται στο υλικό μετά την πρόσπτωση των φωτονίων, έχει ως αποτέλεσμα την διέγερση των ατόμων του ημιαγωγού προκαλώντας την διαφυγή των περιφερειακών ηλεκτρονίων των ατόμων από τις κανονικές τους στάθμες. Η θέση από την οποία έφυγε το ηλεκτρόνιο μένει κενή (δηλαδή δημιουργείται μια οπή που φέρει θετικό φορτίο) και έτσι το άτομο φορτίζεται θετικά. Με την εφαρμογή διαφοράς δυναμικού τα ηλεκτρόνια και οι οπές κινούνται σαν ελεύθεροι φορείς, παράγοντας ηλεκτρικό ρεύμα. (Σχήμα 1.2.1). Εικόνα 1.5 Δημιουργία ελεύθερων φορέων Για να επιτευχθεί το φωτοβολταϊκό φαινόμενο με επιτυχία, είναι απαραίτητη η ύπαρξη ενός είδους εσωτερικού πεδίου, το οποίο συνήθως οφείλεται στην ύπαρξη διαφορετικών προσμείξεων σε διαφορετικές περιοχές. Ο ρόλος του εσωτερικού αυτού πεδίου είναι να διαχωρίσει τους ελεύθερους φορείς, ώστε να ξεφύγουν από το υλικό και να προλάβουν να περάσουν στο εξωτερικό κύκλωμα προτού τα ηλεκτρόνια και οι 11

12 οπές επανασυνδεθούν ξανά μεταξύ τους. Αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας είναι η δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος στο εξωτερικό κύκλωμα. Η επίτευξη του εσωτερικού ηλεκτρικού πεδίου γίνεται με την χρήση δύο ημιαγώγιμων υλικών, των οποίων το πλέγμα έχει διαφορετικές προσμίξεις. Αυτά τα υλικά διακρίνονται σε n-τύπου και p-τύπου ημιαγωγούς, ανάλογα με το είδος των ατόμων της πρόσμειξης. Η διεπιφάνεια που προκύπτει ενώνοντας έναν ημιαγωγό n- τύπου με έναν ημιαγωγό p-τύπου ονομάζεται n-p επαφή. Εικόνα 1.6 Δημιουργία ημιαγωγών με προσθήκες στοιχείων σε κρυσταλλικό πυρίτιο (doping). Η προσθήκη αντιμονίου δημιουργεί ελεύθερα ηλεκτρόνια ενώ η προσθήκη βαρίου δημιουργεί οπές ηλεκτρονίων. Η μεριά n-τύπου έχει περίσσεια ηλεκτρονίων, αντίστοιχα η p-τύπου πλεόνασμα οπών, αλλά η όλη διάταξη είναι ηλεκτρικά ουδέτερη. Έτσι στην μια πλευρά της επαφής θα υπάρχουν ηλεκτρόνια και ακίνητα θετικά φορτία, ενώ στην άλλη οπές και ακίνητα αρνητικά φορτία. Τα ηλεκτρόνια από την n-τύπου περιοχή προφανώς θα έχουν την τάση να διαχυθούν στην περιοχή p-τύπου, αφήνοντας πίσω τους ένα αμιγές θετικό φορτίο. Αυτό το θετικό φορτίο θα αυξηθεί περαιτέρω από οπές που διαχέονται στην περιοχή από την p-τύπου πλευρά, οι οποίες επίσης αφήνουν αρνητικό φορτίο στην περιοχή από την οποία προέρχονται. Το αποτέλεσμα της διαδικασίας αυτής είναι η ροή θετικού ηλεκτρικού φορτίου προς την μια πλευρά της επαφής και αρνητικού προς την άλλη και άρα τη δημιουργία ενός εσωτερικού ηλεκτρικού πεδίου. 12

13 Μέσω αυτού του πεδίου τα ηλεκτρόνια διαχέονται έξω από τον ημιαγωγό διαμέσου της επιφάνειας και αυτή η κίνηση είναι το ίδιο το ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτό το εσωτερικό πεδίο είναι ακριβώς που απαιτείται να υπάρχει για τη λειτουργία μιας φωτοβολταϊκής κυψελίδας, Αντίθετα οι οπές κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση, όπου συναντούν τα ηλεκτρόνια που έρχονται από το κύκλωμα και γίνεται η επανασύνδεση τους. Εικόνα 1.7 Επαφή pn Μια συνηθισμένη φωτοβολταϊκή κυψελίδα αποτελείται από έναν ημιαγωγό, στο εσωτερικό του οποίου σχηματίζεται ένα κατάλληλο ηλεκτρικό πεδίο που κατευθύνεται από το πάνω όριο (επιφάνεια) του ημιαγωγού στο κάτω (ή αντίστροφα). Η κάτω (πίσω) επιφάνεια καλύπτεται από μια μεταλλική επαφή (back contact), η οποία συλλέγει τα ηλεκτρόνια των ημιαγωγών και τα μεταφέρει στην έξοδο της διάταξης, απ' όπου μπορούν να περάσουν στο εξωτερικό κύκλωμα. Αντίθετα, η επάνω (πρόσθια) επιφάνεια σκεπάζεται από μια μεταλλική μάσκα (metallic grid) ή κάποια άλλη ηλεκτρική επαφή (front contact) για να μπορέσει να κλείσει το ηλεκτρικό κύκλωμα. Η συμπληρωμένη κυψελίδα αναπτύσσεται συνήθως πάνω σε ένα διαφανές υπόστρωμα (substrate, συνήθως γυαλί) κυρίως όταν το υλικό από το οποίο αποτελείται είναι σε μορφή λεπτών υμενίων, ώστε παράλληλα να προστατεύει την κυψελίδα από τις εξωτερικές επιδράσεις, όπως καιρικά φαινόμενα και διάβρωση. 13

14 Επίσης, η πρόσθια επιφάνεια, η οποία ακτινοβολείται με το ηλιακό φως, απαιτεί την ύπαρξη μιας αντιανακλαστικής επικάλυψης, που συνήθως είναι το «αρνητικό» της μεταλλικής μάσκας, για να εμποδίσει την ανάκλαση του φωτός και να εξασφαλίσει την απορρόφησή του από την κυψελίδα. Εικόνα 1.8 Ηλιακή κυψελίδα Η χρήση οργανικών ημιαγωγών στον τομέα των φωτοβολταϊκών έχει βρει μεγάλο ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια αφού είναι οικονομικότερη και παρέχει το πλεονέκτημα ότι τα οργανικά μόρια μπορούν να επεξεργαστούν με μεθόδους που δεν εφαρμόζονται στους κρυσταλλικούς ανόργανους ημιαγωγούς. Το γεγονός ότι τα πολυμερή έχουν πολύ καλύτερες ιδιότητες, καθώς και ότι οι μεθόδοι επεξεργασίας τους είναι πολύ φθηνές, τα καθιστούν πολύ δημοφιλή. Η πιο συνηθισμένη δομή ενός φωτοβολταϊκού είναι η εξής: Αποτελείται από ένα ηλεκτρόδιο καθόδου, που συνήθως είναι το ITO και σκοπό έχει να απορροφάει την ακτινοβολία. Το ηλεκτρόδιο ανόδου,το οποίο συνήθως είναι αλουμίνιο (Al), είτε Ag είτε Ca είτε Cu και στο οποίο συλλέγονται τα ηλεκτρόνια. Τέλος ανάμεσα στα δύο ηλεκτρόδια υπάρχει το ενεργό στρώμα, όπου γίνεται η δημιουργία των εξιτονίων ( ζεύγη ηλεκτρονίων-οπών), με συνηθέστερα φωτοενεργά στρώματα τα P3HT:PCBM, ΜEH-PPV και PEDOT:PSS. 14

15 Εικόνα 1.9 Δομή OPV Τα πλεονεκτήματα που προσφέρει η χρήση των πολυμερικών υποστρωμάτων για την κατασκευή OPV S είναι: Μεγάλης κλίμακας και πολύ μικρού κόστους κατασκευή ηλιακών κελιών Εύκαμπτα και ημιδιαφανή ηλιακά κελιά Δυνατότητα μαζικής παραγωγής Δυνατότητα ενσωμάτωση τους σε διάφορες συσκευές Πέραν όμως από το πλήθος των πλεονεκτημάτων των OPV s, υπάρχουν και κάποια εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν, αφού: Θα πρέπει να λάβει χώρα μια πολύ ισχυρή κινούσα δύναμη ώστε να προκαλέσει την διάσπαση των εξιτονίων, δηλαδή τα ζεύγη ηλεκτρονίων-οπών Τα φορτία μεταπηδούν μόνο σε διακριτές καταστάσεις, που σημαίνει ότι έχουν μικρή κινητικότητα Η απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας, γίνεται μόνο σε ένα μικρό φάσμα Οι εύκαμπτες ηλιακές κυψέλες θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οποιαδήποτε εφαρμογή απαιτεί την μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική ενέργεια, όπως στους δορυφόρους, στα ρούχα (ώστε να είναι ο χρήστης ενεργειακά αυτόνομος) στις ταράτσες και στέγες των σπιτιών. 15

16 1.3 Εύκαμπτα υποστρώματα Τα υλικά που χρησιμοποιούνται ως υποστρώματα για την κατασκευή εύκαμπτων ηλεκτρονικών είναι το γυαλί, το ανοξείδωτο ατσάλι και τα πολυμερή. Το γυαλί είναι εύκαμπτο σε μικρά πάχη, έχει καλές ιδιότητες φραγμού και έχει λεία επιφάνεια. Βασικό μειονέκτημα του για χρήση ως υπόστρωμα είναι η δυσκολία στην κατεργασία του και ότι είναι πολύ εύθραυστο. Το ανοξείδωτο ατσάλι είναι ανθεκτικό, εύκαμπτο και αντέχει στις υψηλές θερμοκρασίες με πολύ καλές ιδιότητες φραγμού. Βασικό του μειονέκτημα ως υπόστρωμα είναι το μεγάλο του κόστος. Τα πλαστικά φιλμ, είναι πολύ ελκυστικά ως υποστρώματα λόγω του χαμηλού τους κόστους και της ανθεκτικότητας τους. Το κύριο μειονέκτημα αυτών των υλικών είναι οι υψηλοί ρυθμοί διαπερατότητας σε οξυγόνο και υγρασία. Κύρια υποψήφια υποστρώματα είναι ο πολυτερεφθαλικός αιθυλενεστέρας (Polyethylene Terephthalate-PET) και ο πολυναφθαλενικός αιθυλενεστέρας (Polyethylene Naphthalate-PEN) PET Το PET είναι ένας γραμμικός, αρωματικός πολυεστέρας. Στα τέλη της δεκαετίας του 1920 οι J.R. Whinfield και J.T. Dickson ανακάλυψαν το ΡΕΤ και στην συνέχεια εμπορευματοποιήθηκε από τη Dupont το Η πρώτη εμπορική ονομασία που πήρε ήταν Dacron ή Terylene. Αρχικά, χρησιμοποιούταν με τη μορφή ινών ενώ πρώτη φορά βρήκε εφαρμογή στη συσκευασία στα μέσα του Εικόνα1.10 Polyethylene Terephthalate (PET) 16

17 Το PET είναι ημικρυσταλλικό πολυμερές με μέσο μοριακό βάρος μεταξύ και Οι φυσικές του ιδιότητες προσδιορίζονται σε μεγάλο βαθμό από την κρυσταλλικότητα του, που κυμαίνεται μεταξύ 30 και 40% εξαρτώμενα από τις συνθήκες της διεργασίας παραγωγής του. Η διαπερατότητα των ατόμων Ο και των υδρατμών (Η2Ο) στο ΡΕΤ είναι μεγαλύτερη από ότι στις πολυολεφίνες αλλά χαμηλότερη από ότι στα πολυκαρβονικά και πολυακετάλες. Η προσθήκη αντιοξειδωτικών είναι απαραίτητη για την αποτροπή της οξείδωσης των πολυαιθερικών τμημάτων στα θερμοπλαστικά πολυεστερικά ελαστομερή. Είναι πολύ ανθεκτικό στα ανόργανα έλαια και στους όξινους διαλύτες αλλά όχι στις βάσεις και έχει υδρόφοβες ιδιότητες. Λόγο της υδροφοβικότητας του μπορεί και απωθεί το νερό οπότε και στεγνώνει γρήγορα. Επίσης λόγω της οπτικής ανισοτροπίας του μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά προτίμηση για την κατασκευή οπτικών πόλωσης υψηλής απόδοσης. Η κρυστάλλωση του από την υαλώδη κατάσταση, αποτελεί μια από τις πιο πρακτικές και απλές προσεγγίσεις για τη βελτίωση των οπτικών ιδιοτήτων. Οι κυριότερες φυσικές, μηχανικές και θερμικές ιδιότητες του ΡΕΤ φαίνονται στον επόμενο πίνακα: Physical Properties Units PET Density lbs/cu in Water absorption, 24 hours Mechanical Properties %.10 Units PET Specific Gravity g/cu cm Tensile Strength at psi 11,500 17

18 break, 73 F Tensile Modulus, psi 4 X F Elongation at break, % F Flexural strength 73 psi 15,000 F Flexural Modulus, psi 4 X F Izod Impact ft-lbs/in. 0,7 Strength, Notched, 73 F Rockwell Hardness R117 Coefficient of Static/Dynamic 0.19/ psi, 50 fpm Thermal Properties Units PET Heat Deflection, 264 F 175 psi Melting Point F 490 Coefficient of Linear Thermal Expansion Applicable Temp. Range for Thermal Expansion Electrical Properties in./in./- F 3.9 X 10-5 F Units PET 18

19 Volume Resistivity, ohm-cm F Dielectric Constant Hz, (73 F, 50% RH) Dielectric Strength V/mil 400 Πίνακας 1.1 Οι μεμβράνες PET χρησιμοποιούνται σήμερα σε πάρα πολλούς τομείς και ανάλογα την εφαρμογή τους, γίνεται συνδυασμός διαφορετικών ιδιοτήτων τους (ηλεκτρικές, μηχανικές, οπτικές). Η μεγαλύτερη περιοχή εφαρμογών τους είναι οι φωτογραφικές μεμβράνες. Αυτή η χρήση αναπτύχθηκε ταχέως λόγω της εξαιρετικής οπτικής διαφάνειας, χημικής και μηχανικής αντοχής των μεμβρανών. Όντας άκαμπτες και πολύ ανθεκτικές στην θερμοκρασία χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο ως υπόστρωμα για επιμετάλλωση υπό κενό, μια διεργασία που βελτιώνει τις ιδιότητες αντίστασης σε υγρασία, αέρια και φως. Επίσης βρίσκουν τεράστια εφαρμογή στην κατασκευή εύκαμπτων ηλεκτρονικών συσκευών, σημαντικός παράγοντας όμως για αυτές τις εφαρμογές είναι η αύξηση των ιδιοτήτων φραγμού των μεμβρανών κατά τρεις τάξεις μεγέθους. Προκειμένου να γίνει αυτό είναι απαραίτητη η ανάπτυξη υμενίων φραγμού στην επιφάνεια του PEN To ναφθαλικό πολυαιθυλένιο (ΡΕΝ) (πολυ αιθυλένιο 2,6-ναφθαλικό) είναι ένας πολυεστέρας με καλές ιδιότητες φραγμού (ακόμη καλύτερες από το PET). Αποτελεί πολύ καλό υλικό φραγμού έναντι στο οξυγόνο, και το καθιστά κατάλληλο για την εμφιάλωση ποτών που είναι ευαίσθητα στην οξείδωση, όπως η μπύρα. Έχει επίσης 19

20 βρεθεί ότι εμφανίζει εξαιρετικές ιδιότητες σπινθηρισμού και αναμένεται να αντικαταστήσει τους κλασικούς πλαστικούς σπινθηριστές. Εικόνα 1.11 Η δομή του PEN Το PEN φέρει αρκετά πλεονεκτήματα σε σχέση με το PEΤ. Οι δύο συμπυκνωμένοι αρωματικοί δακτύλιοι του ΡΕΝ του προσδίδουν βελτιώσεις στην αντοχή και στο μέτρο ελαστικότητας, υδρολυτική αντίσταση, θερμική και θερμοοξειδωτική αντίσταση καθώς και αντίσταση στο φως της υπεριώδους ακτινοβολίας (UV) σε σύγκριση με το ΡΕΤ. PEN είναι επίσης το μέσο για την ταινία Προηγμένο Σύστημα Φωτογραφία. Η εμπορική του σημασία είναι εκτεταμένη καθώς εμφανίζεται σε πολλές εφαρμογές. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή ινών υψηλής απόδοσης που έχουν πολύ υψηλό συντελεστή και καλύτερη σταθερότητα διαστάσεων από πολυεστέρα, σαν μέσο για προηγμένα φωτογραφικά συστήματα ινών καθώς και προορίζεται ως αντικατάσταση ΡΕΤ, ιδίως όταν χρησιμοποιείται ως υπόστρωμα για εύκαμπτα ολοκληρωμένα κυκλώματα. 1.4 Αγώγιμα πολυμερή Το 2000 οι Shirakawa, Heeger και MacDiarmid πήραν το βραβείο Nobel Χημείας για την ανακάλυψη των ηλεκτρικά αγώγιμων πολυμερών καθώς και την ανάπτυξη τους. Η ανακάλυψη τους αποτέλεσε το έναυσμα για σπουδαίες εφαρμογές. Τα αγώγιμα πολυμερή αποτελούν μια νέα γενιά υλικών, στα οποία συνδυάζονται οι ηλεκτρικές ιδιότητες των μετάλλων και των ημιαγωγών με τα πλεονεκτήματα των πλαστικών. Το 20

21 χαμηλό κόστος και η ευκολία παρασκευής, οι καλές μηχανικές ιδιότητες, η αντιστρεπτότητα της προσθήκης προσμίξεων, καθώς και η εύκολη μεταβολή των ιδιοτήτων τους, όπως για παράδειγμα η βελτίωση των μηχανικών, ηλεκτρικών ιδιοτήτων, δίνουν τη δυνατότητα στα αγώγιμα πολυμερή να χρησιμοποιηθούν σε πολλές τεχνολογικές εφαρμογές, αντικαθιστώντας τους συνήθεις ημιαγωγούς και τα μέταλλα. Τέτοιες εφαρμογές είναι η χρήση τους για την κατασκευή διόδων φωτοεκπομπής (LED-Light Emitting Diodes), σε οθόνες ηλεκτρονικών υπολογιστών, σε τρανζίστορ κ.α Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate) - (PEDOT:PSS) Το PEDOT είναι ένα αγώγιμο και διαφανές συζυγές πολυμερές, το οποίο δεν είναι διαλυτό στους πιο κοινά χρησιμοποιούμενους διαλύτες με αποτέλεσμα να είναι δύσκολό να γίνει διάλυμα και να αναπτυχθεί σε λεπτά υμένια Για να γίνει διαλυτό πρέπει να πολυμεριστεί με ένα υλικό με καλή διασπορά στο νερό όπως είναι το PSS. Το αποτέλεσμα του υδατικού οξειδωτικού πολυμερισμού του μονομερούς PEDOT στην παρουσία του PSS polystyrene sulfonic acid (PSS ή PSSA) αυτού είναι το PEDOT:PSS που είναι ένα υδάτινο διάλυμα με μπλε σκούρο χρώμα. Το PEDOT είναι εμπλουτισμένο με θετικούς φορείς ενώ το PSS σταθεροποιεί αυτά τα θετικά φορτία και διαλύει τα συσσωματώματα του PEDOT στο νερό. Τελικά το PEDOT:PSS δεν είναι πραγματικά διαλυτό στο νερό απλά η αντίδραση δημιουργεί ένα σταθερό μικροδιάλυμα των σωματιδίων του πολυμερούς σε μορφή τζελ. Με το διάλυμα PEDOT:PSS μπορούν να δημιουργηθούν λεπτά υμένια με την διάφορες υγρές τεχνικές όπως printing και spin coating που να είναι αρκετά διαφανή και με μια καλή αγωγιμότητα. 21

22 Εικόνα 1.12 Δομή του PEDOT:PSS Στην εικόνα φαίνεται η δομή του συστήματος PEDOT:PSS. Στο μοντέλο αυτό φαίνεται ότι τα τμήματα του PEDOT, που αποτελείται από 6-18 επαναλαμβανόμενα κομμάτια είναι ισχυρά κολλημένα με ηλεκτροστατικές δυνάμεις πάνω στις αλυσίδες του PSS που έχουν πολύ μεγαλύτερο μοριακό βάρος. Η αγωγιμότητα που παρουσιάζει το PEDOT:PSS οφείλεται στη διευθέτηση των αλυσίδων του PEDOT μέσα στη μεγαλύτερη δομή των ενυδατωμένων τζελ σωματιδίων του PSS. Τα σωματίδια αυτά έχουν μέγεθος 20-70nm, αποτελούνται κατά 90-95% από νερό και κάθε ένα από αυτά περιέχει πολλές αλυσίδες του PEDOT. Η μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε στερεό που να δημιουργεί όμως ένα σταθερό διάλυμα εξαρτάται από το λόγο του PEDOT προς το PSS και επιτυγχάνεται με αύξηση του PSS. Τα τζελ σωματίδια του PEDOT:PSS έχουν εξαιρετικές ιδιότητες για δημιουργία λεπτών υμενίων και επικαλύψεων διαφόρων υποστρωμάτων. Οι ιδιότητες που φέρουν τα διαλύματα PEDOT:PSS εξαρτώνται από το λόγο PEDOT προς PSS. Αν θέλουμε να πετύχουμε υψηλή αγωγιμότητα πρέπει να υπάρχει μικρή περιεκτικότητα σε PSS. Γενικά η αγωγιμότητα είναι άμεσα συνδεδεμένη με τα μέγεθος των σωματιδίων. Όσο πιο μικρά είναι τα σωματίδια τόσο μικραίνει και η αγωγιμότητα καθώς και το ιξώδες του διαλύματος. Η εισαγωγή προσμίξεων στο PEDOT πραγματοποιείται συνηθέστερα μέσω του πολυηλεκτρολύτη PSS. Επίσης μπορεί να γίνει χρήση και άλλων ουσιών όπως Tosylate, phosphomolybdate. Η εισαγωγή του αντιστοιχεί σε προσθήκη πρόσμιξης p- τύπου αφού η δράση του οδηγεί σε οξείδωση της αλυσίδας. Το PEDOT δεν 22

23 λειτουργεί ως δότης ηλεκτρονίων αλλά δέχεται πρωτόνια από τις ομάδες θείου του PSS. Κάθε δακτύλιος στυρολίου περιέχει μια όξινη σουλφονομάδα SO3H. Ένας π- δεσμός (C=C) του μονομερούς EDOT ανοίγει και ένα κατιόν Η+ συνεισφέρεται από το οξύ. Σαν αποτέλεσμα το συγκεκριμένο τμήμα της αλυσίδας PEDOT φορτίζεται θετικά και έλκει ισχυρά το οξύ. Τα δυο πολυμερή εμφανίζονται ισχυρά συνδεδεμένα, επειδή το ίδιο συμβαίνει σε πολλά σημεία των αλυσίδων. Άρα το PSS έχει δύο ρόλους, καθώς βοηθά στη διασπορά των τμημάτων (αλυσίδων) PEDOT στο υδατικό περιβάλλον και λειτουργεί σαν φορέας αντισταθμιστικών ιόντων για την σταθεροποίηση της p-προσθήκης. Για να βρίσκεται μια ουδέτερη αλυσίδα σε ευσταθή κατάσταση θα πρέπει η ενέργεια μεταξύ των ατόμων της άνθρακα να είναι ελάχιστη. Η προσθαφαίρεση ενός ηλεκτρονίου από μια π-κατάσταση οδηγεί σε αύξηση αυτής της ενέργειας,και το σύστημα λέγεται μη-εκφυλισμένο. Παράδειγμα τέτοιου συστήματος είναι αυτό του PEDOT, όπου η προσθήκη ή απόσπαση ενός ηλεκτρονίου προκαλεί για ενεργειακούς λόγους μια δομική "χαλάρωση" στο μακρομόριο. Το διαταραγμένο τμήμα της αλυσίδας μαζί με το εντοπισμένο φορτίο που περικλείει ονομάζεται πολαρόνιο (polaron). Αποτέλεσμα είναι η δημιουργία δυο συμμετρικών πολαρονικών ενεργειακών σταθμών εντός του ενεργειακού χάσματος, επάνω και κάτω από την ζώνη σθένους και αγωγιμότητας, αντίστοιχα. Κάθε επόμενη προσθαφαίρεση ενός ακόμα ηλεκτρονίου οδηγεί στην δημιουργία ενός δεύτερου πολαρονίου. Τα δυο πολαρόνια μπορούν να υπάρξουν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο ή να συνδυαστούν και να δώσουν ένα διπολαρόνιο (bipolaron). Η συγκέντρωση των πολαρονίων και διπολαρονίων εξαρτάται από το βαθμό της προσθήκης προσμίξεων, τα μήκη των αλυσίδων και το περιβάλλον (για παράδειγμα την παρουσία διαλυτών). Ανάλογα με την χρήση που προορίζεται να έχει το PEDOT:PSS μπορούν να του προσδοθούν κατάλληλες ιδιότητες, με τους εξής τρόπους: Για να μειωθεί η επιφανειακή τάση του διαλύματος PEDOT:PSS αρκεί να προστεθούν χαμηλού σημείου ζέσεως διαλύτες όπως αλκοόλες και κετόνες. Χρησιμοποιείται όταν χρησιμοποιούνται υποστρώματα όπως polyester (PET), polycarbonate (PC), ή polyethylene (PE). 23

24 Για να αυξηθεί η σκληρότητα του υμενίου ή η πρόσφυση του υποστρώματος χρησιμοποιούνται Silanes και tetraalkylorthosilicates. Polymeric binders όπως waterborne PETs και polyurethanes χρησιμοποιούνται συχνά για να βελτιώσουν την πρόσφυση του υμενίου και τις μηχανικές ιδιότητες. Ειδικά στις περιπτώσεις όπου πλαστικά υποστρώματα επικαλύπτονται με PEDOT:PSS και στη συνέχεια τροποποιούνται μηχανικά το PEDOT:PSS χρειάζεται polymeric binder για να διατηρήσει την αγωγιμότητα του. Επίσης μια άλλη κατηγορία διαλυτών, οι high boiling solvents και polar compounds μπρούν να προστεθούν στο διάλυμα ώστε να αυξήσουν την αγωγιμότητα του τελικού υμενίου. Αυτοί οι διαλύτες ονομάζονται δευτερεύον ντοπάρισμα Η εξήγηση που δίνεται για τη δράση των πολικών διαλυτών είναι ότι διαλύουν μέρος των «κομματιών» του PEDOT στο σύστημα PEDOT:PSS, έτσι δημιουργείται η δυνατότητα για προτιμητέα μορφολογική ανακατανομή και δημιουργία συσσωματωμάτων των τζελοειδών σωματιδίων. Η ανακατανομή οδηγεί σε μείωση της αντίστασης μεταξύ των ξηραμένων τζελοειδών σωματιδίων και ως αποτέλεσμα αυξάνεται η συνολική αγωγιμότητα των υμενίων. Το PEDOT:PSS χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλές οπτο-ηλεκτρονικές διατάξεις όπως: Σε αντιστατικές επικαλύψεις όπως οθόνες CRT για να μην έλκεται η σκόνη και να αυξάνεται η φωτοαντίθεση. Σε ηλεκτρικά αγώγιμες επικαλύψεις που χρησιμοποιούνται για να άγουν το ρεύμα για τη λειτουργία της διάταξης. PEDOT:PSS για φωτοβολταϊκά. Συνήθως το PEDOT/PSS χρησιμοποιείτε ως ένα layer μεταξύ των ενεργών στρωμάτων και της ανόδου (ΙΤΟ ή κάποιου άλλου μετάλλου) του φωτοβολταϊκού ώστε να επιτευχθεί καλύτερη απόδοση στις διατάξεις. Η παρουσία του βοηθά στη μεταφορά των οπών στην άνοδο και μπλοκάρει τα εξιτόνια. Ακόμα προφυλάσσει το ενεργό layer από το οξυγόνο της ατμόσφαιρας Αγώγιμο layer σε Organic Thin Film Transistors: Οι επαφές της πύλης του απαγωγού και της πηγής κατασκευάζονται με PEDOT:PSS. 24

25 Εικόνα 1.13 Οργανικό φωτοβολταϊκό με χρήση PEDOT:PSS 25

26 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ενεργοποίηση πολυμερικών επιφανειών 2.1 Μέθοδοι τροποποίησης πολυμερικών επιφανειών Τα πολυμερή υλικά φαίνεται ότι θα αντικαταστήσουν εντελώς τα παραδοσιακά υλικά, όπως μέταλλα, γυαλί κ.λ.π μέσα στα επόμενα χρόνια επειδή το κόστος παραγωγής τους είναι πολύ μικρότερο, καθώς και εμφανίζουν πολύ καλύτερες φυσικές και χημικές ιδιότητες. Ωστόσο έχουν και μειονεκτήματα, καθώς οι επιφάνειες τους είναι υδρόφοβες και αδρανείς. Για την αντιμετώπιση άρα των εμποδίων αυτών προκύπτει η ανάγκη τροποποίησης αυτών των πολυμερικών επιφανειών. Με την τροποποίηση αυτή μπορεί να επιτευχθεί αύξηση της λειτουργικότητα της επιφάνειας, καθώς και δυνατότητα εγχάραξης της ή εναπόθεσης σε αυτήν. Το functionalization της επιφάνειας έχει ως σκοπό την τροποποίηση της επιφάνειας με την εισαγωγή σε αυτήν λειτουργικών ομάδων, βελτιώνοντας τη διαβροχή της, τη στεγανότητα της, την πρόσφυση άλλων πολυμερών ή μετάλλων, τις ιδιότητες φραγμού, διατηρώντας ταυτόχρονα τις επιθυμητές ιδιότητες όγκου. Η επεξεργασία της επιφάνειας των πολυμερών μπορεί να βοηθήσει επίσης στην απομάκρυνση ανεπιθύμητων συστατικών ή προσμίξεων και άρα στον καθαρισμό τους,με αποτέλεσμα την αύξηση της απόδοσης των υλικών. Άλλη χρήση της επιφανειακής κατεργασία αποτελεί η εναπόθεση επικάλυψης σε αυτήν ή η μεταβολή της χημικής της σύστασης, του βαθμού κρυσταλλικότητας της και της αγωγιμότητας της. Άρα τα πλεονεκτήματα που προσφέρει η επεξεργασία των πολυμερικών επιφανειών είναι: Αύξηση της επιφανειακής ενέργειας του υλικού Αύξηση της υδροφιλικότητας ή της υδροφοβικότητας της επιφάνειας Βελτίωση χημικής αδράνειας Απομάκρυνση ασθενώς δεσμών ή προσμίξεων Αύξηση ηλεκτρικής αγωγιμότητας Βελτιώσει ικανότητας πρόσφυσης της επιφάνεια Οι φυσικές μέθοδοι τροποποίησης των πολυμερικών επιφανειών προσφέρουν πλήθος πλεονεκτημάτων έναντι των αντίστοιχων χημικών για αυτό και προτιμούνται. 26

27 Αρχικά είναι πιο φιλικές και καθαρές διεργασίες προς το περιβάλλον καθώς δεν απαιτούν την παρουσία χημικών υγρών και υγρών αποβλήτων, πιο ελεγχόμενες και πιο ακριβείς σε σχέση με τις χημικές μεθόδους. Οι φυσικές μέθοδοι επιφανειακής τροποποίησης διακρίνονται στην κατεργασία με φλόγα ή κορόνα, στην κατεργασία με ακτινοβολία UV και γ, με δέσμη ηλεκτρονίων, με δέσμη ιόντων, με πλάσμα και με laser. 2.2 Τροποποίηση πολυμερικών επιφανειών με Corona Η μέθοδος επεξεργασίας με κορόνα σε πολυμερικές επιφάνειες ανακαλύφθηκε από τον δανό μηχανικό Verner Eisby το 1951, καθώς του είχε ανατεθεί η εργασία να βρει έναν τρόπο ώστε να τυπώσει σε πλαστικό. Τελικά κατέληξε στην ιδέα της μεθόδου της κορόνας. Σε αυτήν την μέθοδο εφαρμόζεται σε ένα φιλμ πολυμερούς μια υψηλή συχνότητα 1-4 KHz χαμηλής ενέργειας ενώ αυτό κινείται ανάμεσα σε ένα ηλεκτρόδιο και σε έναν πήλινο ή μεταλλικό γειωμένο κύλινδρο. Ο αέρας ανάμεσα στις δύο επιφάνειες ιονίζεται και διεγερμένα σωματίδια εισάγονται στην επιφάνεια του πολυμερούς. Το βασικό μειονέκτημα της μεθόδου είναι η εξάλειψη των ιδιοτήτων που προσδίδει η κατεργασία με την πάροδο του χρόνου. Εικόνα 2.1 Κατεργασία με κορόνα 27

28 2.3 Τροποποίηση πολυμερικών επιφανειών με Plasma Treatment To πλάσμα ή «Radiant Matter", όπως έγινε γνωστό, εντοπίστηκε για πρώτη φορά από τον Sir William Crook το 1879 και πήρε το όνομα της από τον Irving Langmuir το Γενικά περιγράφεται ως ένα ιονισμένο αέριο ή ένα ηλεκτρικά ουδέτερο μέσο των θετικών και αρνητικών σωματιδίων. Είναι ο πιο κοινός τύπος ύλης στο γνωστό σύμπαν αν μετρηθεί κατά μάζα ή όγκο και αποτελεί την τέταρτη κατάσταση της ύλης (στερεά, υγρά και αερία). Κάνοντας plasma treatment σε ένα υπόστρωμα προκύπτει ουσιαστικά το ίδιο αποτέλεσμα με αυτό της κατεργασίας με Corona. Αυξάνει η επιφανειακή τάση με αποτέλεσμα τα ηλεκτρόνια να «σπάνε» τους δεσμούς τους από τον πυρήνα. Τελικά το υπόστρωμα μας γίνεται πιο υδρόφιλο και είναι δυνατή η καλύτερη πρόσφυση του υλικού προς εναπόθεση. Στις τεχνικές dyeing συναντάται το ατμοσφαιρικό πλάσμα (atmospheric plasma) καθώς και το πλάσμα κενού (vacuum plasma). Στο πρώτο, πεπιεσμένος αέρας υποβάλλεται σε ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο που ιονίζει τα περισσότερα από τα άτομα του. Το προκύπτων ιονισμένο αέριο προωθείται μέσω ακροφυσίου και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τροποποίηση ή καθαρισμό της επιφάνειας. Αντίθετα το πλάσμα κενού λειτουργεί ως εξής. Χρησιμοποιώντας μια αντλία κενού το μεγαλύτερο μέρος του αέρα αφαιρείται από έναν σφραγισμένο θάλαμο. Όταν η πίεση του θαλάμου φτάσει το απαιτούμενο επίπεδο το υπόλοιπο του αέρα (ή άλλο αέριο αν έχει προστεθεί) υποβάλλεται σε ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο που ιονίζει τα περισσότερα από τα άτομα του. Το προκύπτων ιονισμένο αέριο ή Plasma καταλαμβάνει το θάλαμο για ένα προκαθορισμένο χρόνο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τροποποίηση της επιφάνειας ή για καθαρισμό. 28

29 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Τεχνικές Εκτύπωσης Λεπτών Υμενίων 3.1 Γενικά χαρακτηριστικά τεχνικών εκτύπωσης Ο όρος τεχνική εναπόθεσης είναι κάτι τελείως διαφορετικό από τον όρο τεχνική εκτύπωσης, αφού επηρεάζει τον μηχανισμό με τον οποίο προετοιμάζεται το φιλμ. Η λέξη εκτύπωση χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά για να περιγράψει τη μέθοδο κατά την οποία ένα στρώμα από μελάνι μεταφέρεται από μια στάμπα σε ένα υπόστρωμα με μια αντίστροφη λειτουργία. Αντίθετα η λέξη εναπόθεση χρησιμοποιήθηκε για να περιγράψει μια μέθοδο κατά την οποία ένα στρώμα μελανιού μεταφέρεται στο υπόστρωμα ουσιαστικά με έκχυση, ψεκασμό η ρίψη του πάνω στην επιφάνεια του υποστρώματος. Η χρήση της λέξης εκτύπωση μπορεί επίσης να υπονοεί τον σχηματισμό ενός περίπλοκου μοτίβου ενώ η λέξη εναπόθεση γενικά δεν αναφέρεται σε κάτι τέτοιο. Οι τεχνικές εκτύπωσης διακρίνονται στις τεχνικές screen printing, pad printing, gravure printing, flexographic printing και offset printing, ενώ οι τεχνικές εναπόθεσης στις spin coating, doctor blading, casting, painting, spray coating, slot-die coating, curtain coating, slide coating and knife-over-edge coating. Η τεχνική inkjet printing μπορεί να τοποθετηθεί και στις δύο κατηγορίες, αφού ναι μεν είναι μια τεχνική εναπόθεσης αλλά η πιθανότητα να αναπαράγει ένα πολύπλοκο μοτίβο και ο συσχετισμός της με τους εκτυπωτές γραφείου την κάνει τεχνική εκτύπωσης, όπως δείχνει και το όνομα της. 3.2 Slot-die Coating Η τεχνική slot-die είναι μια μέθοδος εναπόθεσης (μη επαφής) ευρείας κλίμακας. Χρησιμοποιείται για την εναπόθεση ομογενών υγρών φίλμ με υψηλή ακρίβεια και ομοιομορφία πάνω σε υποστρώματα. Μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα αρκετά μεγάλο εύρος από ιξώδη, ξεκινώντας περίπου από 1 mpa s και φτάνοντας τις μερικές χιλιάδες Pa s, ενώ η ταχύτητα εναπόθεσης έχει ένα σχεδόν παρόμοιο εύρος ξεκινώντας από 1 m/min και φτάνοντας μέχρι τα 600 m/min. Στην μέθοδο αυτήν όλο το παρεχόμενο υλικό εναποτίθεται στο υπόστρωμα. Η αρχή λειτουργίας της μεθόδου φαίνεται στο σχήμα Το πάχος του υγρού φιλμ καθορίζεται από κάποιες 29

30 παραμέτρους όπως, ο ρυθμός ροής, το πλάτος εναπόθεσης και η ταχύτητα. Το προκύπτων πάχος d (cm) του στρώματος που προκύπτει μετά την ξήρανση, για μια δεδομένη μελάνι δίνεται από την σχέση: f c d.. w 3 1,όπου f είναι ο ρυθμός ροής σε cm.min, u είναι η ταχύτητα επίστρωσης σε 1 cm.min, w το πλάτος επίστρωσης σε εκατοστά, c είναι η συγκέντρωση των στερεών στην μελάνη σε g. cm 3 g. cm 3, και ρ η πυκνότητα του υλικού στο τελικό φιλμ σε Εικόνα 3.1 Η αρχή λειτουργίας του Slot die Η μελάνη αντλείται μέσα στην κεφαλή με την χρήση αντλίας. Ανάλογα με το ιξώδες που φέρει, χρησιμοποιείται είτε εμβολοφόρος αντλία, είτε αντλία με γρανάζια, ή δεξαμενή πίεσης. Οι δύο πρώτες αντλίες επιτρέπουν την πιο ακριβή ρύθμιση της ταχύτητας ροής (flow rate). 30

31 Εικόνα 3.2 Ανοιχτή κεφαλή slot-die Η κεφαλή slot-die που φαίνεται στην εικόνα είναι φτιαγμένη από ανοξείδωτο ατσάλι και περιλαμβάνει έναν θάλαμο διανομής της μελάνης και μια σχισμή τροφοδοσίας. Μια εσωτερική μάσκα (shim) καθορίζει το πλάτος της σχισμής τροφοδοσίας και επιτρέπει την εναπόθεση σε λωρίδες (γραμμές). Το πάχος της μάσκας εξαρτάται από το ιξώδες του μελανιού και συνήθως κυμαίνεται από 25-50μm, για μελάνια με χαμηλό ιξώδες (<20mPa.s). Επιπλέον η εναπόθεση σε λωρίδες με χαμηλή ταχύτητα συνοδεύεται από μια δεύτερη εσωτερική μάσκα που φέρει μικρές προεξοχές. Ο κύριος σκοπός της τεχνικής slot-die είναι η εναπόθεση πλήρους στρωμάτων ή 1-διάστατων λωρίδων, αλλά επιτρέπει και την διακεκομμένη εναπόθεση υψηλούς ιξώδους πολτών όπως γίνεται στην βιομηχανία ηλεκτροδίων μπαταριών. Τέλος η τεχνική αυτή λειτουργεί στα πλαίσια παραμέτρων που μπορούν να υπολογιστούν και να αξιολογηθούν πειραματικά. 31

32 3.3 Slot-die coating για Οργανικά Φωτοβολταικά Εικόνα 3.3 Η τεχνική Slot-die για την μελάνη του φωτοενεργού στρώματος (16 λωρίδες) Η ικανότητα εναπόθεσης σε λωρίδες όπως φαίνεται στην εικόνα , είναι προτιμητέα στην βιομηχανία κατασκευής φωτοβολταικών συσκευών, καθώς επιτρέπει την εύκολη στοίβαση και διευθέτηση των στρωμάτων για εφαρμογές που αφορούν την διαδοχική σύνδεση κυψελίδων. Το τελείως κλειστό σύστημα μεταξύ της αντλίας και της εξόδου του μελανιού είναι ιδανικό για πολύ πτητικούς διαλύτες. Έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για την επίστρωση ZnO, ενεργών στρωμάτων, PEDOT: PSS, και ασημιού. Το πλεονέκτημα των μεθόδων που εναποθέτουν όλο το υλικό είναι ο έλεγχος πάνω στην ταχύτητα ροής και στο πάχος του υγρού στρώματος. Τέλος πολλές παράμετροι μπορούν να μεταβληθούν σε πραγματικό χρόνο ώστε να ληφθεί το επιθυμητό πάχος των στρωμάτων για τις φωτοβολταικές συσκευές. 32

33 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΥΜΕΝΙΩΝ 4.1 ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΚΗ ΕΛΛΕΙΨΟΜΕΤΡΙΑ Η ελλειψομετρία μετρά τις αλλαγές στην πόλωση καθώς το φως ανακλά ή διαδίδεται διαμέσου μιας δομής ενός υλικού. Η αλλαγές στην πόλωση αναπαρίστανται ως ένα εύρος λόγου Ψ και διαφοράς φάσης Δ. Η μετρούμενη απόκριση εξαρτάται από τις οπτικές ιδιότητες και το πάχος των επιμέρους υλικών. Έτσι η ελλειψομετρία χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο για να καθορίσει το πάχος των φιλμ και των οπτικών σταθερών. Ωστόσο, αυτό εφαρμόζεται επίσης για να χαρακτηρίσει τη σύνθεση, κρυσταλλικότητα, τραχύτητα, συγκέντρωση ντόπινγκ, και άλλες ιδιότητες του υλικού που σχετίζεται με μια αλλαγή στην οπτική απόκριση. Επίσης εφαρμόζεται και για τον χαρακτηρισμό της σύνθεσης, κρυσταλλικότητας, συγκέντρωσης προσμείξεων και άλλων ιδιοτήτων του υλικού. Από τη δεκαετία του 1960 ακόμα, καθώς η ελλειψομετρία αναπτυσσόταν για να παρέχει την απαραίτητη ευαισθησία για τη μέτρηση στρωμάτων στην νανοκλίμακα που χρησιμοποιείται στον τομέα της μικροηλεκτρονικής, το ενδιαφέρον για την ελλειψομετρία αναπτύχθηκε ραγδαία. Σήμερα, το εύρος των εφαρμογών που καλύπτει, απλώνεται από τη βασική έρευνα στις φυσικές επιστήμες, στην τεχνολογία των ημιαγωγών, αποθήκευση δεδομένων, επίπεδες οθόνες, επικοινωνία, βιοαισθητήρες, καθώς και στις βιομηχανίες οπτικών εναποθέσων. Αυτή η εξάπλωση εξηγείται από την αυξημένη εξάρτηση των λεπτών υμενίων σε πολλές τεχνολογικές περιοχές και στην ευελιξία της ελλειψομετρικής να μετράει τους περισσότερους τύπους υλικών : διηλεκτρικά, ημιαγωγοί, τα μέταλλα, υπεραγωγοί, οργανικά, σύνθετα υλικά. 33

34 4.2 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΕΛΛΕΙΨΟΜΕΤΡΙΑΣ Στην ελλειψομετρία πρωτίστως ενδιαφέρει το πώς τα συστατικά p-και s- αλλάζουν κατά την ανάκλαση ή διάδοση σε σχέση το ένα με το άλλο. Με τον τρόπο αυτό, η ακτίνα αναφοράς είναι μέρος του πειράματος. Μία γνωστή πόλωση ανακλάται ή διαδίδεται από το δείγμα και μετράται η πόλωση στην έξοδο. Η μέτρηση μέσω της ελλειψομετρίας στην αλλαγή της πόλωσης εκφράζεται από την σχέση tan( ) e i. Εικόνα 4.1 Μηχανισμός ελλειψομετρίας, γραμμικά πολωμένο φως ανακλάται από την επιφάνεια του δείγματος και η αλλαγή πόλωσης μετριέται για να προσδιοριστεί η απόκριση του δείγματος. Τα κύρια εργαλεία για τη συλλογή των δεδομένων ελλειψομετρίας περιλαμβάνουν: πηγή φωτός, γεννήτρια πόλωσης, δείγμα, αναλυτή της πόλωσης, και ανιχνευτή. Η γεννήτρια πόλωσης και ο αναλυτής είναι κατασκευασμένα από οπτικά εξαρτήματα που μπορούν να ελέγξουν την πόλωση όπως: πολωτές, αντισταθμιστές, και διαμορφωτές φάσης. Οι κοινές διατάξεις ελλειψομέτρων περιλαμβάνουν περιστρεφόμενο αναλυτή (ΡΑΕ), περιστρεφόμενο πολωτικό (RPE), περιστρεφόμενο αντισταθμιστή (ΠΑΑ), και διαμορφωτή φάσης (PME). 34

35 Εικόνα 4.2 Περιστρεφόμενος αναλυτής ελλειψόμετρου χρησιμοποιεί ένα πολωτή για να καθορίσει την εισερχόμενο πόλωση και ένα περιστρεφόμενο πολωτή μετά το δείγμα για την ανάλυση του εξερχόμενου φωτός. Ο ανιχνευτής μετατρέπει το φως σε μία τάση μέσω της οποίας μετράται η ανακλώμενη πόλωση. 4.3 ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΕΛΛΕΙΨΟΜΕΤΡΙΑΣ Η ελλειψομετρία μετρά μεταβολές στην πόλωση του φωτός για να καθορίσει τις ιδιότητες του δείγματος του υλικού του που μας ενδιαφέρει, όπως το πάχος του φιλμ και τις οπτικών σταθερές. Στην περίπτωση ενός πολυστρωματικού υλικού, οι εξισώσεις που προκύπτουν για μια αντανάκλαση μπορεί να αναστραφούν άμεσα για την παροχή "ψευδο" οπτικών σταθερών από τη μέτρηση της ελλειψομετρίας, r: sin ( ) 1 tan ( ) 1 Εικόνα 4.3 Διάγραμμα ροής ανάλυσης δεδομένων 35

36 Η ανάλυση των δεδομένων ακολουθεί την εξής πορεία: Αφού μετρηθεί ένα δείγμα, κατασκευάζεται ένα μοντέλο για να περιγράψει το δείγμα. Το μοντέλο χρησιμοποιείται για να υπολογίσει την προβλεπόμενη απόκριση από τις εξισώσεις Fresnel, οι οποίες περιγράφουν κάθε υλικό με πάχος και οπτικές σταθερές. Αν οι τιμές αυτές δεν είναι γνωστές, μια εκτίμηση δίνεται για τους σκοπούς του προκαταρκτικού υπολογισμού. Οι υπολογισθείσες τιμές συγκρίνονται με τα πειραματικά δεδομένα. Σε περίπτωση που υπάρχουν άγνωστες ιδιότητες του υλικού μπορεί τότε να μεταβάλλεται ώστε να βελτιωθεί η αντιστοιχία μεταξύ πειράματος και υπολογισμού. Ο αριθμός των άγνωστων ιδιοτήτων δεν πρέπει να υπερβαίνει το ποσό των πληροφοριών που περιέχονται στα πειραματικά δεδομένα. Η καλύτερη αντιστοιχία μεταξύ του μοντέλου και του πειράματος συνήθως επιτυγχάνεται μέσω της παλινδρόμησης. Ένας εκτιμητής, όπως το Mean Squared Error (MSE), χρησιμοποιείται για να ποσοτικοποιήσει τη διαφορά μεταξύ των καμπυλών. Οι άγνωστες παράμετροι επιτρέπεται να μεταβάλλονται μέχρι να επιτευχθεί το ελάχιστο MSE. 4.4 Πάχος Υμενίων Το πάχος του υμενίου προσδιορίζεται με παρεμβολή μεταξύ του φωτός που ανακλάται από την επιφάνεια και το φως που ταξιδεύει μέσα από το φιλμ. Ανάλογα με τη σχετική φάση του επανασυνδεόμενου φωτός με την επιφάνεια ανάκλασης, η παρεμβολή μπορεί να οριστεί ως εποικοδομητική ή καταστρεπτική. Η παρεμβολή περιλαμβάνει τόσο πληροφορίες για το πλάτος όσο και για τη φάση. Η εικόνα που ακολουθεί συγκρίνει την ανακλώμενη ένταση και ελλειψομετρία για την ίδια σειρά λεπτών SiO2 στρωμάτων πάνω σε Si. Υπάρχουν μεγάλες διακυμάνσεις στην Δ, ενώ η ανάκλαση για κάθε ταινία είναι σχεδόν η ίδια. 36

37 Εικόνα 4.4 (α) ανακλώμενη ένταση και (β) ελλειψομετρία δέλτα για τρία λεπτά οξείδια πυριτίου, δείχνουν την υψηλή ευαισθησία του Δέλτα σε φιλμ στην νανοκλίμακα κλίμακας μη παρατηρήσιμα με τη μέτρηση της έντασης. Η ελλειψομετρία χρησιμοποιείται τυπικά για φιλμ των οποίων το πάχος κυμαίνεται από μερικά νανόμετρα έως λίγα μικρά. Καθώς τα υμένια γίνονται ολοένα και παχύτερα από αρκετές δεκάδες μικρά, οι ταλαντώσεις παρεμβολής γίνονται ολοένα και πιο δύσκολο να επιλυθούν. Άλλες τεχνικές χαρακτηρισμού είναι προτιμητέες στην περίπτωση αυτή. Οι μετρήσεις στο πάχος απαιτούν επίσης ένα μέρος του φωτός να περάσει μέσα από όλο το υμένιο και να επιστρέψει στην επιφάνεια. Εάν το υλικό απορροφά φως, οι μετρήσεις στο πάχος με οπτικά μέσα περιορίζεται σε λεπτά, ημι-αδιαφανή στρώματα. Αυτός ο περιορισμός μπορεί να παρακαμφθεί με τη στόχευση μετρήσεων σε μια περιορισμένη φασματική περιοχή με χαμηλότερη απορρόφηση. Συμπερασματικά, η ελλειψομετρία είναι μια κοινή οπτική τεχνική για τη μέτρηση λεπτών υμενίων και πολυστρωματικών υλικών. Στηρίζεται στις αλλαγές που προκαλούνται στην πόλωση από την αντανάκλαση ή τη διάδοση μέσα από τη δομή ενός υλικού για να συμπεράνουμε τις ιδιότητες του, όπως το πάχος και τις οπτικές του σταθερές. Η τεχνική αυτή συνεχίζει να αναπτύσσεται καθώς η ζήτηση για χαρακτηρισμό λεπτών υμενίων αυξάνεται. 37

38 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: 5.1 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΤΩΝ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ Η διάταξη στην οποία θα εκτελεστούν τα επόμενα πειράματα πρόκειται για ένα R2R σύστημα της εταιρείας «Coatema», το οποίο εναποθέτει και εγχαράσσει με laser κάθε υμένιο που θα χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή ενός OPV. Το σύστημα αποτελείται από διαδοχικά συνδεόμενους μεταξύ τους σταθμούς, καθένας από τους οποίους επιτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία για την επεξεργασία των υμενίων. Πρόκειται για ένα μεγάλο μηχάνημα, το οποίο επιτρέπει τη διεξαγωγή εργαστηριακών πειραμάτων, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για την παραγωγή οργανικών φωτοβολταϊκών βιομηχανικής κλίμακας. Τα στάδια κατεργασίας των υμενίων στο σύστημα ακολουθούν την εξής πορεία. Αρχικά, τα υμένια, βρίσκονται τυλιγμένα σε ρολά πάνω σε μεταλλικό κύλινδρο, που ονομάζεται unwinder. Αφού ξετυλιχτούν από εκεί εισέρχονται στο επόμενο τμήμα της διάταξης, το οποίο είναι ο σταθμός τροποποίησης της επιφάνειας των υμενίων με πλάσμα και εκτύπωσης υλικού υπό μορφή μελάνης με την τεχνική εναπόθεσης «slot dιe». Στο στάδιο αυτό, τα υμένια υφίστανται επιφανειακή κατεργασία με πλάσμα. Το πλάσμα ιονίζει τον αέρα ανάμεσα στην επιφάνεια του κυλίνδρου και την επιφάνεια του υμενίου, και διεγερμένα σωματίδια (ιόντα, μόρια σε διεγερμένη κατάσταση) εισάγονται στην επιφάνεια του υμενίου του πολυμερούς. Η επιφανειακή τροποποίηση συμβάλλει στην αύξηση της επιφανειακής τους ενέργεια ώστε να γίνει πιο εύκολη η πρόσφυση του υλικού πάνω στο υμένιο, στον καθαρισμό τους προκειμένου να απομακρυνθούν ανεπιθύμητες προσμίξεις και να βελτιωθεί τελικά η απόδοση των υλικών. Το συγκεκριμένο σύστημα roll to roll διαθέτει μόνο σταθμό πλάσματος και δεν έχει την δυνατότητα τροποποίησης της επιφάνειας με κατεργασία corona. 38

39 Στον ίδιο σταθμό και αφού τελειώσει η κατεργασία με πλάσμα τα υμένια, υφίστανται εναπόθεση υλικού υπό μορφή μελάνης. Η διαδικασία αυτή γίνεται με την τεχνική εναπόθεσης «slot die». Αποτελεί μία τεχνική εναπόθεσης υλικού υπό μορφή μελάνης σε μία διάσταση, στην οποία λωρίδες υλικού εναποτίθενται πάνω σε υπόστρωμα, με τέτοιο τρόπο ώστε να δημιουργείται μία πολυστρωματική φωτοβολταϊκή κυψέλη αποτελούμενη από στρώσεις διαφορετικών υλικών, η μία πάνω από την άλλη. Το υλικό που πρόκειται να εναποτεθεί εισέρχεται στην κεφαλή slot die μέσω αντλίας. Μερικά συστήματα roll to roll διαθέτουν σταθμούς εκτύπωσης υμενίων με βαθυτυπία αλλά το συγκεκριμένο έχει μόνο σταθμό εναπόθεσης με την τεχνική «slot dye». Η διαδικασία για τις δύο τεχνικές (gravure printing, slot-die coating) είναι διαφορετική, αλλά το αποτέλεσμα που επιφέρουν είναι το ίδιο, η παρασκευή οργανικών φωτοβολταϊκών (OPVs). Στην συνέχεια τα υμένια διέρχονται από ειδικούς σταθμούς ξήρανσης, οι οποίοι απομακρύνουν τους διαλύτες, μέσω χρήσης θερμού αέρα. Οι σταθμοί αυτοί είναι τρεις στο συγκεκριμένο σύστημα και λέγονται dryers. Αφού γίνει η ξήρανση τα υμένια εισέρχονται στον σταθμό εγχάραξης laser ώστε να γίνει κατεργασία της επιφάνειας τους. Στο τελευταίο τμήμα του σταθμού βρίσκεται ένας ειδικός μεταλλικός κύλινδρος που ονομάζεται wind up, όπου τα υμένια τυλίγονται γύρω του και τα παραλαμβάνουμε κατεργασμένα υπό μορφή ρολού. Στο μέλλον προβλέπονται σχέδια επέκτασης του συστήματος R2R με την προσθήκη νέων σταθμών που θα επιτελούν διάφορες εργασίες, όπως ενθυλάκωση (encapsulation) για την προστασία των παραγόμενων προϊόντων. 39

40 5.2 Δοκιμαστική εκτύπωση με Blue Ink Σκοπός αυτού του πειράματος είναι η χρήση μιας μπλε χρωστικής από την Coatema με σκοπό την εναπόθεση πάνω σε διάφορα υποστρώματα της μελάνης, σε μορφή λωρίδων. Καθ όλη την διάρκεια του πειράματος μεταβάλλονται κάποιες παράμετροι με σκοπό να βρεθούν οι βέλτιστες συνθήκες ώστε οι εκτυπωμένες λωρίδες να παρουσιάζουν μια ομοιομορφία, να ισαπέχουν και να έχουν το επιθυμητό πλάτος. Τέλος θα γίνει οπτικός χαρακτηρισμός σε ένα οπτικό μικροσκόπιο ώστε να μετρηθεί η πραγματική απόσταση μεταξύ διαδοχικών λωρίδων και αυτής που εισήχθει μηχανικά από το control panel. Αρχικά το διάλυμα παρασκευάζεται στο χημικό εργαστήριο. Η αναλογία είναι 1:2 μπλε χρωστική με νερό. Χρησιμοποιήθηκαν 300 ml χρωστικής διαλυμένα σε 600 ml απιονισμένο νερό. Το διάλυμα αναδεύεται καλά για αρκετή ώρα ώστε να γίνει ομοιογενές και να μην υπάρχουν τυχόν σβόλοι μπλε μπογιάς στο εσωτερικό του. Στην συνέχεια το διάλυμα μεταφέρεται στην διάταξη roll2roll και συγκεκριμένα στον σταθμό που βρίσκεται το slot die. Εκεί συνδέεται με ένα σωληνάκι στην αντλία και αυτή με την σειρά της με ένα άλλο σωληνάκι στην κεφαλή του slot-die. Το υπόστρωμα πάνω στο οποίο θα γίνει η εναπόθεση είναι PP (polypropylene). Οι παράμετροι ρυθμίζονται ως εξής. Αρχικά η ταχύτητα του ρολού (web speed) στο 1m/min, η ροή της αντλίας (pump flow) στο 5% και δεν εισάγεται κατεργασία πλάσματος (plasma treatment). Το υμένιο μετά την εναπόθεση του μελανιού, εμφάνισε σε κάποιες περιοχές του ενοποιημένες περιοχές σαν κηλίδες και πολύ αχνές γραμμές, δηλαδή εμφανίστηκε το λεγόμενο stain coffee effect. Στην συνέχεια κρατώντας την ταχύτητα του ρολού και την ροή της αντλίας σταθερή, εισάγεται πλάσμα, με σκοπό την αύξηση της επιφανειακής ενέργειας του υμενίου και άρα την καλύτερη πρόσφυση του μελανιού πάνω σε αυτό. Αποτέλεσμα είναι η εναπόθεση του μελανιού σε αρκετά ομοιόμορφες λωρίδες όσον αφορά το πλάτος χωρίς την παρουσία κηλίδων. Αλλαγή Υποστρώματος Βγάζουμε από τον κύλινδρο το ρολό από πολυπροπυλένιο και στην θέση του εισάγεται PET. Το PET έχει πιο μεγάλο πάχος από το πολυπροπυλένιο άρα και μεγαλύτερη ακτίνα. Για να ξετυλιχθεί με τον ίδιο ρυθμό με το ρολό προπυλενίου θα 40

41 πρέπει να μεγαλώσει η γωνιακή του ταχύτητα καθώς και η γραμμική του ταχύτητα (web speed). Οπότε για να εναποθέσουμε την μελάνι πάνω στο νέο υπόστρωμα με τον ίδιο ρυθμό αυξάνεται η ταχύτητα του δικτύου στο 1,5%. Η ροή της αντλίας παραμένει στο 5% και δεν εισάγεται πλάσμα. Οι λωρίδες που προκύπτουν σε αυτήν την περίπτωση είναι αρκετά καλές, ωστόσο αυτές που βρίσκονται στο κέντρο του υμενίου εμφανίζουν μεγαλύτερο πλάτος σε σχέση με τις αντίστοιχες στα άκρα του ρολού. Εισάγεται και πάλι πλάσμα με την λογική της αύξησης της επιφανειακής ενέργειας του υποστρώματος και άρα της καλύτερης πρόσφυσης του μελανιού πάνω του. Όπως αναμενόταν η κατεργασία πλάσματος προσφέρει καλύτερη ομοιομορφία στην απόσταση μεταξύ διαδοχικών λωρίδων τόσο στην περίπτωση του PET όπως και του υποστρώματος πολυπροπυλενίου. Παρασκευή blue ink, αναλογίας 1:3 Παρασκευάζεται στο χημικό εργαστήριο ίδιο διάλυμα με διαφορετική αναλογία αυτήν την φορά, 1:3. Διαλύονται 300ml μπλε μελανιού σε 900ml απιονισμένου νερού. Η εκτύπωση θα γίνει μόνο σε υπόστρωμα PET αυτήν την φορά. Εισάγονται μηχανικά στον υπολογιστή οι εξής παράμετροι, pump flow 5%, web speed 1%, οι dryers στους 140 C και διατηρείται κλειστό το πλάσμα. Αφού έγινε η εναπόθεση πάνω στο υμένιο PET, διαπιστώθηκε ότι η αναλογία 1:3 έδωσε πολύ καλύτερα αποτελέσματα σε σχέση με την αναλογία 1:2 και για τις ίδιες συνθήκες, με αρκετά ομοιόμορφες γραμμές στο πλάτος μόνο που παρουσίαζαν sharp edges στα άκρα τους σε ορισμένες περιοχές. Εισάγοντας κατεργασία πλάσματος με την ισχύ του πλάσματος (plasma unit) στο 95w.min/m 2, οι γραμμές που εκτυπώθηκαν εμφάνισαν και πάλι βελτίωση σε σχέση με τις γραμμές από το διάλυμα αναλογίας 1:2 με πλάσμα και αυτήν την φορά εξαλείφθηκαν οι κοφτερές αιχμές σε μεγάλο βαθμό. Έλεγχος ακρίβειας μετατόπιση γραμμής Με σκοπό την μέτρηση της ακρίβειας μετατόπισης των συντεταγμένων των λωρίδων εκτελέστηκε το εξής πείραμα. Μετατοπίσαμε χειροκίνητα μέσω του control panel, πάνω στο ίδιο PET τις λωρίδες του διαλύματος αναλογίας 1:3. Χρησιμοποιήθηκαν οι ίδιες τιμές των παραμέτρων όπως παραπάνω και μετατοπίσαμε τις λωρίδες διαδοχικά 41

42 κατά 20μm, 500 μm και 1mm σε σχέση με την αρχική τους θέση. Η δοκιμή έγινε τόσο με πλάσμα όσο και χωρίς πλάσμα. Αφού έγιναν οι εκτυπώσεις, αφαιρέθηκε το ρολό από τον ειδικό κύλινδρο πάνω στον οποίο ήταν εγκατεστημένο και λήφθηκαν δείγματα του από τις διάφορες μετατοπίσεις με σκοπό τον χαρακτηρισμό τους στο οπτικό μικροσκόπιο ώστε να μετρηθεί αν η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών γραμμών στο υμένιο είναι η ίδια με την μετατόπιση που εισήχθη χειροκίνητα από τον υπολογιστή. Οπτικός χαρακτηρισμός Αρχικά τοποθετήθηκε κάτω από το μικροσκόπιο, το δείγμα που η σχετική μετατόπιση του ήταν 500μm. Έγιναν οι απαραίτητες ρυθμίσεις που αφορούσαν το φίλτρο και την ευκρίνεια ώστε να λαμβάνεται η καλύτερη εικόνα στον υπολογιστή, και αναζητήθηκαν ενδεικτικά δύο διαδοχικές γραμμές που φαίνονται καθαρά. Στην συνέχεια με ένα ειδικό χάρακα που φέρει το πρόγραμμα του υπολογιστή του μικροσκοπίου, μαρκάρουμε την μια γραμμή και φέρνουμε την κάθετη μέχρι την διαδοχική της απέναντι. Το πρόγραμμα εμφανίζει αυτόματα την πραγματική απόσταση. Στην συνέχεια η εικόνα συλλαμβάνεται μέσω του πλήκτρου Capture και αποθηκεύεται. Η ίδια μεθοδολογία ακολουθήθηκε και για τα δείγματα στα οποία οι γραμμές μετατοπίστηκαν κατά 20 μm και 1mm. Στην συνέχεια παρουσιάζονται μια σειρά από εποπτικές εικόνες που λήφθηκαν στον υπολογιστή μέσω του οπτικού μικροσκοπίου του εργαστηρίου LTFN ( Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης). Παρουσιάζονται τα δείγματα για μετατοπίσεις 500 μm και 1 mm τόσο με πλάσμα όσο και χωρίς πλάσμα και ακολουθούν ενδεικτικοί πίνακες με τους μέσους όρους των μετατοπίσεων των γραμμών για κάθε δείγμα. 42

43 Εικόνα 5.1 Μετατόπιση κατά 500μm λωρίδας χωρίς την παρουσία πλάσματος. Παρατηρούμε από την παραπάνω εικόνα ότι έχουμε σημαντική απόκλιση στην μετατόπιση της λωρίδας σχεδόν κατά 200μm. ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ 1 η ΜΕΤΡΗΣΗ 2 η ΜΕΤΡΗΣΗ ΜΕΣΟΣ ΟΡΟΣ 20μm 18,2μm 18,9μm 18,6μm 500μm 279,2 μm 317μm 298,1 μm 1mm 830μm 838,3μm 834,15 Πίνακας 5.1 Μέσοι όροι μετατόπισης γραμμής χωρίς την επίδραση πλάσματος 43

44 Εικόνα 5.2 Απόσταση μεταξύ διαδοχικών λωρίδων χωρίς πλάσμα για μετατόπιση κατά 1mm. Η απόκλιση είναι αρκετά μεγάλη όμως μειώθηκε σημαντικά με την εισαγωγή πλάσματος. Η παρακάτω εικόνα αφοράει την μετατόπιση των γραμμών κατά 1 mm ενώ επιδράει κατεργασία πλάσματος. Όπως παρατηρείται εύκολα η απόκλιση στην μετατόπιση βελτιώθηκε σημαντικά. Εικόνα 5.3 Σημαντική βελτίωση στην ακρίβεια της μετατόπισης μετά την κατεργασία πλάσματος. 44

45 ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ 1 η ΜΕΤΡΗΣΗ 2 η ΜΕΤΡΗΣΗ ΜΕΣΟΣ ΟΡΟΣ 20μm 19,2μm 19,45μm 19,325μm 500μm 475,3 μm 503,9μm 489,6μm 1mm 930μm 954,3μm 942,15μm Πίνακας 5.2 Μέσοι όροι μετατόπισης γραμμής με την επίδραση πλάσματος ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ ΜΕΣΟΣ ΟΡΟΣ ΧΩΡΙΣ ΠΛΑΣΜΑ ΜΕ ΠΛΑΣΜΑ 20μm 18,6μm 19,325μm 500μm 298,1 μm 489,6μm 1mm 834,15 942,15μm Πίνακας 5.3 Συγκεντρωτικός συγκριτικός πίνακας για τις δύο κατηγορίες μετρήσεων με την παρουσία ή όχι πλάσματος Σε κάθε περίπτωση παρατηρείται από τον συγκεντρωτικό πίνακα ότι ενώ και για τις 3 μετατοπίσεις η απόκλιση είναι σημαντική όταν δεν εφαρμόζαμε κατεργασία πλάσματος στο υπόστρωμα μας, αφού το ανοίξαμε η απόκλιση έπεσε σημαντικά και φτάσαμε κοντά στα ζητούμενα αποτελέσματα. 5.3 Μέτρηση ακρίβειας μετατόπισης ρολού Στόχος αυτού του πειράματος είναι η μέτρηση της ακρίβειας μετατόπισης του ρολού. Αρχικά αφαιρέθηκε η κεφαλή του slot die από τον σταθμό. Στην θέση της τοποθετήθηκε μια κοινή βελόνα. Αυτό επιτεύχθηκε πολύ απλά κατασκευάζοντας μια πρόχειρη μηχανική κατασκευή που λειτούργησε ως στήριγμα. Το πάχος της βελόνας κυμαινόταν μεταξύ μm. 45

46 Εικόνα 5.4 Μηχανικό στήριγμα για την βελόνα σε διαφορετικές οπτικές γωνίες. Ο τρόπος μέτρησης της ακρίβειας μετατόπισης είναι αρκετά απλός. Ουσιαστικά η βελόνα, η οποία είναι πακτωμένη σταθερά στο στήριγμα της, μεταφέρεται σε επαφή με το υπόστρωμα PET πατώντας το πλήκτρο doctor-blade από τον υπολογιστή του συστήματος roll to roll. Αφήνουμε το ρολό να ξετυλιχθεί σαν να πραγματοποιούσαμε εναπόθεση μελανιού και έτσι, το υμένιο χαράσσεται από την μύτη της βελόνας αφήνοντας πάνω του το στίγμα της σε μια ευθεία γραμμή. Το σημείο αναφοράς της βελόνας ορίστηκε αρχικά στα 0,6 mm όπως αναγραφόταν από την οθόνη του control panel. Μετατοπίζουμε την βελόνα κατά 0,35 mm, 0,77 mm και 0,89 mm διαδοχικά, ώστε να αποτυπωθούν τα νέα στίγματα τις βελόνας στο ρολό PET. Αφαιρούμε το ρολό από τον ειδικό κύλινδρο στήριξης και λαμβάνουμε διάφορα δείγματα από τις σχετικές μετατοπίσης. Στην συνέχεια τα μεταφέρουμε στο οπτικό μικροσκόπιο του εργαστηρίου LTFN όπου θα μελετηθεί κατά πόσο οι πραγματικές μετατοπίσεις εμφανίζουν αποκλίση σε σχέση με τις σχετικές μετατοπίσεις. 46

47 Εικόνα 5.5 Δύο διαδοχικές εγχαράξεις της βελόνας απέχουν περίπου 755μm. H σχετική μετατόπιση ήταν 770μm. Ομοίως η εικόνα που λάβαμε για την σχετική μετατόπιση κατά 0,89 mm είναι: Εικόνα 5.6 Δύο διαδοχικές εγχαράξεις της βελόνας απέχουν περίπου 787μm. Η σχετική μετατόπιση ήταν 890μm. 47

48 ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ 1η ΜΕΤΡΗΣΗ 2η ΜΕΤΡΗΣΗ ΜΕΣΟΣ ΟΡΟΣ 770μm 755,3μm 754.8μm μm 890μm 788.5μm 786.1μm 787.3μm Πίνακας 5.4 Συγκεντρωτικός συγκριτικός πίνακας για τις δύο μετρήσεις (διαφορετικές μετατοπίσεις της βελόνας) Όπως φαίνεται στις παραπάνω εικόνες, η σχετική μετατόπιση παρουσιάζει μια μικρή απόκλιση σε σχέση με την πραγματική και στις δύο περιπτώσεις. Για να εκμηδενίσουμε αυτές τις μικρές αποκλίσεις θα πρέπει να γίνουν διορθώσεις στην κλίση της γωνίας της βελόνας σε σχέση με το ρολό και άρα στην κλίση της κεφαλής slot-die σε σχέση με το υπόστρωμα. Δηλαδή να γίνει καλιμπράρισμα. 5.4 Εναπόθεση PEDOT σε PET Σκοπός αυτού του πειράματος είναι η εκτύπωση PEDOT:PSS πάνω σε υπόστρωμα PET. Το συγκεκριμένο PEDOT πρόκειται για το προιόν CLEVIOS P VP AI 4083 και πρόκειται για ένα υδατικό διάλυμα μπλε χρώματος. Η χημική φόρμουλα του συγκεκριμένου προϊόντος φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Εικόνα 5.7 Χημική φόρμουλα Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)- poly(styrenesulfonate) 48

49 Στον πίνακα 5.5 που ακολουθεί αναγράφονται τα χημικά και φυσικά χαρακτηριστικά του προϊόντος CLEVIOS P VP AI 4083 : Πίνακας 5.5 Φυσικά και xημικά χαρακτηριστικά του PEDOT Αφού εναποθέσουμε το μελάνι στο υπόστρωμα PET, θα ληφθεί δείγμα του, το οποίο θα πάει για χαρακτηρισμό στο ελλειψόμετρο. Σκοπός είναι να μετρήσουμε το πάχος και το πλάτος των λωρίδων που θα εκτυπωθούν καθώς και την ομοιομορφία τους. Το διάλυμα παρασκευάστηκε στο χημικό εργαστήριο και ο διαλύτης ήταν ισοπροπανόλη. Το διάλυμα ήταν αναλογίας 1:5 και συγκεκριμένα διαλύθηκαν 100 ml PEDOT σε 500ml ισοπροπανόλης. Καθόλη την διάρκεια το διάλυμα αναδευόταν καλά ώστε να διαλυθούν πιθανά συσσωματώματα που υπήρχαν στο εσωτερικό του. Παρακάτω ακολουθεί μια εικόνα με το διάλυμα που παρασκευάστηκε. 49

50 Εικόνα 5.8 Παρασκευή διαλύματος PEDOT. Μεταφέρουμε το διάλυμα στην διάταξη του roll to roll. Εκεί μέσω μικρού σωλήνα συνδέουμε το διάλυμα με το σύστημα της αντλίας, και συγκεκριμένα με το φίλτρο της ώστε να καθαριστεί από τυχόν σωματίδια ή συσσωματώματα. Η αντλία συνδέεται με ένα άλλο σωληνάκι με την κεφαλή του slot die. Από το διάλυμα μας, θα χρειαστούν περί τα 120 ml μέχρι να ξεκινήσει η εναπόθεση που θα καταναλωθούν στο να γεμίσουν τα σωληνάκια και η κεφαλή του slot-die με το μελάνι. Θα ακολουθήσουμε μια σειρά δοκιμών μεταβάλλοντας τις παραμέτρους από το control panel ώστε να προσδιορίσουμε ποιες είναι οι βέλτιστες συνθήκες που θα δώσουν τις καλύτερα εκτυπωμένες λωρίδες από πλευράς ομοιομορφίας πάχους, πλάτους και ισαποστάσεων μεταξύ διαδοχικών γραμμών. Αρχικά ρυθμίσαμε την ροή της αντλίας στο 5% και την ταχύτητα του υποστρώματος 0 στο 3,5 m/min.οι τρεις ξηραντές διατηρήθηκαν σε θερμοκρασία 120 C και δεν χρησιμοποιήθηκε πλάσμα. Το αποτέλεσμα ήταν να ληφθούν λωρίδες των οποίων οι αποστάσεις από τις διαδοχικές τους ήταν αρκετά ακριβείς, παρόλα αυτά παρατηρήθηκε μεγαλύτερη συγκέντρωση μελανιού σε κάποιες γραμμές, με αποτέλεσμα αυτές να είναι πιο 50

51 έντονες, σε σχέση με τις υπόλοιπες. Παρακάτω φαίνεται το ρολό με το εκτυπωμένο μελάνι με τις παρούσες συνθήκες. Εικόνα 5.9 PEDOT πάνω σε PET χωρίς την παρουσία πλάσματος. Κατεργασία πλάσματος Δοκιμάζουμε να βελτιώσουμε τώρα το αποτέλεσμα τροποποιώντας την επιφάνεια του υποστρώματος. Αυτό θα γίνει εισάγοντας πλάσμα. Διατηρούμε την ροή της αντλίας στο 5% και την ταχύτητα του υποστρώματος στο 3,5 m/min, ανοίγοντας το πλάσμα σε ισχύ (plasma unit) 90 w.min/m 2. Όπως πολύ σωστά περιμέναμε, αυξάνεται η επιφανειακή ενέργεια του ρολού με αποτέλεσμα την καλύτερη και πιο ομοιόμορφη πρόσφυση του υλικού πάνω του. Ωστόσο παρατηρείται η εμφάνιση sharp edges στα άκρα κάποιων λωρίδων. Έπειτα μεταβάλλεται η ισχύς πλάσματος από τα 90 w.min/m 2 στα 60w.min 2. Με αυτήν την μείωση παρατηρούμε ότι οι αιχμηρές μύτες στα άκρα των λωρίδων μειώθηκε αισθητά. Λόγο αυτής της βελτίωσης δοκιμάζουμε να μειώσουμε την ισχύ του πλάσματος ακόμα περισσότερο στο 20w.min/m 2, με την προοπτική να εξαφανιστούν πλήρως οι sharp edges, ωστόσο το αποτέλεσμα είναι περίπου το ίδιο με πάρα πολύ λίγες ανομοιομορφίες στις γραμμές όσον αφορά τα άκρα και το πλάτος τους. 51

52 Εικόνα 5.10 Αποτελέσματα ελλειψομετρίας για το υμένιο με και χωρίς την επίδραση πλάσματος Οι γραμμές χωρίς πλάσμα παρουσιάζουν ανομοιογένεια με σκούρες και ανοιχτές περιοχές Επίσης οι γραμμές χωρίς πλάσμα είναι πιο στενές Μετρήσεις SE (ellipsometry spectroscopy) για λωρίδες χωρίς πλάσμα που λήφθηκαν από περιοχή ανοιχτόχρωμη Αριθμός λωρίδας Χωρίς πλάσμα Με πλάσμα Πάχος (nm) Πάχος (nm) 7 39,344 25, ,992 28,413 Πίνακας 5.6 Συγκριτικός πίνακας για το πάχος των λωρίδων 7 και 11 με την επίδραση και χωρίς πλάσματος 52

53 Οι μετρήσεις στο ελλειψόμετρο έδειξαν ότι τα αποτελέσματα των λωρίδων ήταν σαφώς καλύτερα με την κατεργασία πλάσματος. Χωρίς αυτό, εμφάνιζαν ανομοιογένεια παρουσιάζοντας σκουρόχρωμες και ανοιχτόχρωμες περιοχές κατά μήκος της επιφάνειας τους. Μετά τις δοκιμές που έγιναν στην αυξομείωση της ισχύς του πλάσματος, επιλέγεται μια άλλη παράμετρος του συστήματος προς μεταβολή, η ταχύτητα του ρολού (web speed). Μέχρι στιγμής διατηρούνταν σταθερή στα 3,5m/min και την αυξάνουμε στα 4 m/min. Παρατηρείται σημαντική βελτίωση στην μορφολογία των λωρίδων, αφού βελτιώνεται το πλάτος τους. Αυξάνοντας την ταχύτητα του δικτύου εκ νέου στα 5 m/min η ομοιομορφία στο πλάτος γίνεται ακόμα καλύτερη. Στην συνέχεια ακολουθεί ένας πίνακας με τα αποτελέσματα ελλειψομετρίας για το δείγμα που λήφθηκε με συνθήκες web speed 4min/m, dryers temperature 140 o C, και plasma unit 20 w.min/m 2 Εικόνα 5.11 Μετρήσεις SE από το κέντρο της κάθε λωρίδας 53

54 Αριθμός Λωρίδας Πάχος (nm) Μέσος όρος πάχους(nm) Διαφορά από το μέσο όρο (nm) Απόκλιση από τον μέσο όρο (%) Μέσος όρος απόκλισης (%) 1 30, , ,4302 1,4% 3,3% 0,838 0, , ,2608 4,3% 0, , ,7358 2,5% 0, , ,0922 6,5% 0, , ,5228 1,7% 0,845 ΠΙΝΑΚΑΣ 5.7 Ανάλυση δεδομένων ελλειψομετρίας για ένα δείγμα του ρολού με το συγκεκριμένο PEDOT:PSS για τις παραπάνω συνθήκες Από τον πίνακα φαίνεται ότι η μικρότερη απόκλιση στο πάχος του υμενίου για κάθε λωρίδα μετρούμενη από το κέντρο της ήταν 1,4% και η μέγιστη 6,5%. Ακολουθεί μια ποσοτική απεικόνιση του πάχους σε σχέση με την κάθε λωρίδα για το συγκεκριμένο δείγμα: 54

55 Εικόνα 5.12 Διαγραμματική απεικόνιση πάχους σε συνάρτηση με τις λωρίδες 1,7,10,14,20 Στο παραπάνω διάγραμμα απεικονίζεται το πάχος των λωρίδων 1,7,10,14,20 σε συνάρτηση με το πάχος. Παρατηρείται ότι το πάχος μεταξύ των διαφόρων λωρίδων της ίδιας περιοχής του υμενίου εμφανίζει μια μικρή απόκλιση που είναι πιο αισθητή στις ακριανές λωρίδες. 55

56 Εικόνα 5.13 Φασματικό διάγραμμα λωρίδας 1 Parameters 1) L1 Thickness (nm) =330,770+-0,838 SPECTRUM Range (ev) 0,7000-6,5000 Increment (ev) 0,0200 Points number 291 Πίνακας 5.8 Στοιχεία ελλειψομετρίας Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει το φάσμα για την λωρίδα 1. Απεικονίζει το φανταστικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_j και το πραγματικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_r σε συνάρτηση με την ενέργεια (μετρημένη σε ev) 56

57 Εικόνα 5.14 Φασματικό διάγραμμα λωρίδας 7 Parameters 1) L1 Thickness (nm) = 29, ,793 SPECTRUM Range (ev) 0,7000-6,5000 Increment (ev) 0,0200 Points number 291 Πίνακας 5.9 Στοιχεία ελλειψομετρίας Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει το φάσμα για την λωρίδα 7. Απεικονίζει το φανταστικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_j και το πραγματικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_r σε συνάρτηση με την ενέργεια (μετρημένη σε ev) 57

58 Εικόνα 5.15 Φασματικό διάγραμμα λωρίδας 10 Parameters 1) L1 Thickness (nm) = 29, ,824 SPECTRUM Range (ev) 0,7000-6,5000 Increment (ev) 0,0200 Points number 291 Πίνακας 5.10 Στοιχεία ελλειψομετρίας Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει το φάσμα για την λωρίδα 10. Απεικονίζει το φανταστικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_j και το πραγματικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_r σε συνάρτηση με την ενέργεια (μετρημένη σε ev) 58

59 Εικόνα 5.16 Φασματικό διάγραμμα λωρίδας 14 Parameters 1) L1 Thickness (nm) = 29, ,824 SPECTRUM Range (ev) 0,7000-6,5000 Increment (ev) 0,0200 Points number 291 Πίνακας 5.11 Στοιχεία ελλειψομετρίας Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει το φάσμα για την λωρίδα 14. Απεικονίζει το φανταστικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_j και το πραγματικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_r σε συνάρτηση με την ενέργεια (μετρημένη σε ev) 59

60 Εικόνα 5.17 Φασματικό διάγραμμα λωρίδας 20 Parameters 1) L1 Thickness (nm) = 29, ,845 SPECTRUM Range (ev) 0,7000-6,5000 Increment (ev) 0,0200 Points number 291 Πίνακας 5.12 Στοιχεία ελλειψομετρίας Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει το φάσμα για την λωρίδα 20. Απεικονίζει το φανταστικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_j και το πραγματικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_r σε συνάρτηση με την ενέργεια (μετρημένη σε ev). Στην επόμενη εικόνα 5.13 φαίνεται το πάχος της λωρίδας δέκα για τρία διαφορετικά σημεία A, B, C τα οποία ισαπέχουν μεταξύ τους κατά 5 cm και στην εικόνα

61 ακολουθεί μια ποσοτική διαγραμματική απεικόνιση του πάχους συνάρτηση των τριών σημείων A, B και C της λωρίδας 10. Παρατηρούμε ότι η απόκλιση για τα διάφορα σημεία της ίδιας λωρίδας είναι πάρα πολύ μικρή και πιο έντονα παρουσιάζεται η διαφορά στο κέντρο σε σχέση με τα άκρα. Εικόνα 5.18 Μέτρηση του πάχους της λωρίδας 10 σε τρία διαφορετικά της σημεία A, B και C Λωρίδα 10 Πάχος (nm) Α 30,657 Β 29,610 C 30,210 Πίνακας 5.13 Τιμές πάχους λωρίδας 10 σε τρία σημεία 61

62 Εικόνα 5.19 Διάγραμμα του πάχους σε συνάρτηση με διαφορετικά σημεία της γραμμής 10 Κρατώντας σταθερές τις παραπάνω παραμέτρους στις τωρινές τους τιμές, μεταβάλλεται αυτήν την φορά η ροή της αντλίας ( pump flow) από το 5% που ήταν στο 7%. Αποτέλεσμα αυτής της μεταβολής είναι να χειροτερεύσει η ομοιομορφία των εναποτιθέμενων γραμμών. Εμφανίστηκαν πολλά sharp edges στα άκρα τους και ενώθηκαν με τις πλησιέστερες σε αυτές λωρίδες. 62

63 Εικόνα 5.20 Φασματικό διάγραμμα για το σημείο A της λωρίδας 10 Parameters 1) L1 Thickness (nm) = 30, ,822 SPECTRUM Range (ev) 0,7000-6,5000 Increment (ev) 0,0200 Points number 291 Πίνακας 5.14 Στοιχεία ελλειψομετρίας Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει το φάσμα για το σημείο A της λωρίδας 10. Απεικονίζει το φανταστικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_j και το πραγματικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_r σε συνάρτηση με την ενέργεια (μετρημένη σε ev) 63

64 Εικόνα 5.21 Φασματικό διάγραμμα για το σημείο C της λωρίδας 10 Parameters 1) L1 Thickness (nm) = 30, ,814 SPECTRUM Range (ev) 0,7000-6,5000 Increment (ev) 0,0200 Points number 291 Πίνακας 5.15 Στοιχεία ελλειψομετρίας Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει το φάσμα για το σημείο C της λωρίδας 10. Απεικονίζει το φανταστικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_j και το πραγματικό μέρος του δείκτη διάθλασης ε_r σε συνάρτηση με την ενέργεια (μετρημένη σε ev) 64

65 5.5 Εκτύπωση PEDOT πάνω σε PET Στο πείραμα αυτό έγινε η εκτύπωση PEDOT:PSS (FET) και αναζητήθηκαν οι βέλτιστες παράμετροι ώστε να λάβουμε το καλύτερο αποτέλεσμα από άποψη ομοιομορφίας γραμμών. Το PEDOT FET το προμηθευτήκαμε από την εταιρία Heraeus, πρόκειται για υδατικό διάλυμα Poly(3,4-ethylendioxythiophene)- poly(styrenesulfonate), μπλέ χρώματος και περιέχει οργανικούς διαλύτες. Η χημική του φόρμουλα είναι: Εικόνα 5.22 Χημική φόρμουλα PEDOT (FET) 65

66 Τα φυσικά χαρακτηριστικά του συγκεκριμένου προϊόντος παρατίθενται στην εικόνα που ακολουθεί: Εικόνα 5.23 Φυσικά Χαρακτηριστικά PEDOT (FET) Το διάλυμα παρασκευάστηκε στο χημικό εργαστήριο και ήταν αναλογίας 1:1. Αποτελούνταν από 360 ml PEDOT:PSS σε διαλύτη 360 ml ισοπροπανόλης. Θέλαμε διάλυμα 600 συνολικά ml αλλά προσθέσαμε άλλα 60 ml περίπου από το καθένα γιατί για να ξεκινήσει η εναπόθεση χρειάζονται γύρω στα 120 ml για την κεφαλή του slot die, το φίλτρο και τα σωληνάκια. Παρακάτω φαίνεται το διάλυμα μας μετά την παρασκευή του στο χημικό εργαστήριο και ακολουθεί η περιγραφή της διαδικασίας εκτύπωσής του πάνω στο υπόστρωμα PET και σχολιασμός των αποτελεσμάτων. 66

67 Εικόνα 5.24 παρασκευή του διαλύματος PEDOT:PSS-Ισοπροπανόλη αναλογίας 1:1 Τοποθετήσαμε το υπόστρωμα PET στον κύλινδρο του σταθμού και στην συνέχεια συνδέσαμε το διάλυμα με την αντλία μέσω μικρού σωλήνα και αυτήν με την σειρά της με σωλήνακι στην κεφαλή του slot die. Οι αρχικές συνθήκες που χρησιμοποιήθηκαν ήταν : Η θερμοκρασία των τριών dryers στους 140 C, η ροή της αντλίας στο 5%, η ταχύτητα του ρολού ήταν 1m/min. Επιπλέον δεν τροποποιήσαμε την επιφάνεια του υποστρώματος με πλάσμα. Εικόνα 5.25 Το σύστημα slot die έτοιμο προς εναπόθεση 67

68 Όπως φαίνεται στην εικόνα που ακολουθεί, οι λωρίδες που λάβαμε είχαν περιθώρια βελτίωσης καθώς παρουσίαζαν μυτερές προεξοχές στις άκρες τους. Στην συνέχεια δοκιμάσαμε διάφορες μεταβολές στις παραμέτρους ώστε να βελτιώσουμε την ομοιομορφία τους και να εξαλείψουμε τις μη λείες άκρες. Εικόνα 5.26 Το αποτέλεσμα της εναπόθεσης PEDOT Ανοίγοντας το πλάσμα και ρυθμίζοντας την ισχύ του στο 20w.min/m^2 παρατηρήσαμε ότι η ποιότητα των λωρίδων χειροτέρεψε. Κρατώντας σταθερές τις παραπάνω παραμέτρους αυξήσαμε την ταχύτητα του ρολού στα 2m/min παρατηρώντας ότι το αποτέλεσμα ήταν περίπου το ίδιο. Οι λωρίδες παρουσιάζονταν πιο έντονες σε κάποιες περιοχές του υποστρώματος και το πλάτος τους ποικίλε. Ακολουθεί μια εικόνα με τις εκτυπωμένες λωρίδες παρουσία πλάσματος Εικόνα 5.27 Λωρίδες με πλάσμα 68

69 Στην συνέχεια δοκιμάστηκε πάλι η εκτύπωση PEDOT:PSS (FET) αναλογίας 1:1, με την διαφορά ότι τυπώσαμε το διάλυμα μας στην ανάποδη πλευρά του ρολού PET με την υποψία ότι θα βλέπαμε κάποια αλλαγή στο αποτέλεσμα. Η υπόθεση έγκειται στο γεγονός ότι ορισμένα PET φέρουν μια μεμβράνη στην μια πλευρά τους, οπότε πιθανά να υπήρχε διαφορά στην επιφανειακή ενέργεια της πάνω και κάτω πλευράς του. Ωστόσο δοκιμάζοντας να μεταβάλλουμε διάφορες παραμέτρους της διάταξης (ταχύτητα ρολού, ροή αντλίας, θερμοκρασία dryer, ισχύς πλάσματος) δεν είδαμε κάποια εμφανή διαφορά. Οι ληφθείσες λωρίδες ήταν σχεδόν πανομοιότυπες με αυτές της άλλης πλευράς του ρολού PET, άρα η πλευρά δεν επηρέαζε καθόλου τα αποτελέσματα. Εικόνα 5.28 Δοκιμή Εκτύπωσης του PEDOT στην αντίθετη πλευρά PET Συμπερασματικά για το διάλυμα PEDOT αυτής της αναλογίας οι καλύτερες λωρίδες προέκυψαν όταν διατηρήσαμε χαμηλή την ταχύτητα του ρολού και δεν εισάγαμε πλάσμα. Περαιτέρω βελτίωση θα αναζητηθεί δοκιμάζοντας και ενδιάμεσες τιμές στο εύρος παραμέτρων που έδωσαν τα καλύτερα αποτελέσματα. 69

70 5.6 Εκτύπωση PEDOT πάνω σε PET Εκτυπώθηκε ένα άλλο PEDOT:PSS (PHCV4). Πρόκειται για ένα υδατικό διάλυμα, χρώματος σκούρου μπλε, με χημική φόρμουλα : Εικόνα 5.29 Η χημική φόρμουλα του PEDOT PHCV4 Ορισμένα από τα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά του παρατίθενται στον ακόλουθο πίνακα: Πίνακας 5.16 χαρακτηριστικών PEDOT (PHCV4) 70

Εφαρμογές των Laser στην Φ/Β τεχνολογία: πιο φτηνό ρεύμα από τον ήλιο

Εφαρμογές των Laser στην Φ/Β τεχνολογία: πιο φτηνό ρεύμα από τον ήλιο Εφαρμογές των Laser στην Φ/Β τεχνολογία: πιο φτηνό ρεύμα από τον ήλιο Μιχάλης Κομπίτσας Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών, Ινστιτούτο Θεωρ./Φυσικής Χημείας (www.laser-applications.eu) 1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΤΗΣ ΟΜΙΛΙΑΣ 1.

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο Φυσικής IΙ. Μελέτη της απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείου με χρήση υπολογιστή. 1. Σκοπός. 2. Σύντομο θεωρητικό μέρος

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο Φυσικής IΙ. Μελέτη της απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείου με χρήση υπολογιστή. 1. Σκοπός. 2. Σύντομο θεωρητικό μέρος ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. Σκοπός Το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι μία διάταξη ημιαγωγών η οποία μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια που προσπίπτει σε αυτήν σε ηλεκτρική.. Όταν αυτή φωτιστεί με φωτόνια κατάλληλης συχνότητας

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΠΕΔΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ. αρχικό υλικό. *στάδια επίπεδης τεχνολογίας. πλακίδιο Si. *ακολουθία βημάτων που προσθέτουν ή αφαιρούν υλικά στο πλακίδιο Si

ΕΠΙΠΕΔΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ. αρχικό υλικό. *στάδια επίπεδης τεχνολογίας. πλακίδιο Si. *ακολουθία βημάτων που προσθέτουν ή αφαιρούν υλικά στο πλακίδιο Si ΕΠΙΠΕΔΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ αρχικό υλικό + *στάδια επίπεδης τεχνολογίας πλακίδιο Si *ακολουθία βημάτων που προσθέτουν ή αφαιρούν υλικά στο πλακίδιο Si οξείδωση εναπόθεση διάχυση φωτολιθογραφία φωτοχάραξη Παραγωγή

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ

Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ 1. ΓΕΝΙΚΑ Τα ηλιακά στοιχεία χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή του φωτός (που αποτελεί μία μορφή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας) σε ηλεκτρική ενέργεια. Κατασκευάζονται από

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗΣ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑΣ Γραφείο 211 Επίκουρος Καθηγητής: Δ. Τσιπλακίδης Τηλ.: 2310 997766 e mail: dtsiplak@chem.auth.gr url:

Διαβάστε περισσότερα

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd Email : stvrentzou@gmail.com

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd Email : stvrentzou@gmail.com 1 2.4 Παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η αντίσταση ενός αγωγού Λέξεις κλειδιά: ειδική αντίσταση, μικροσκοπική ερμηνεία, μεταβλητός αντισ ροοστάτης, ποτενσιόμετρο 2.4 Παράγοντες που επηρεάζουν την

Διαβάστε περισσότερα

ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ: ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ, ΦΩΣΦΩΡΙΣΜΟΥ, ΣΚΕΔΑΣΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ, ΧΗΜΕΙΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑΣ

ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ: ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ, ΦΩΣΦΩΡΙΣΜΟΥ, ΣΚΕΔΑΣΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ, ΧΗΜΕΙΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑΣ ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ: ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ, ΦΩΣΦΩΡΙΣΜΟΥ, ΣΚΕΔΑΣΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ, ΧΗΜΕΙΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑΣ ΠΗΓΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΥΝΕΧΕΙΣ ΠΗΓΕΣ ΠΗΓΕΣ ΓΡΑΜΜΩΝ ΚΟΙΛΗΣ ΚΑΘΟΔΟΥ & ΛΥΧΝΙΕΣ ΕΚΚΕΝΩΣΕΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

αγωγοί ηµιαγωγοί µονωτές Σχήµα 1

αγωγοί ηµιαγωγοί µονωτές Σχήµα 1 Η2 Μελέτη ηµιαγωγών 1. Σκοπός Στην περιοχή της επαφής δυο ηµιαγωγών τύπου p και n δηµιουργούνται ορισµένα φαινόµενα τα οποία είναι υπεύθυνα για τη συµπεριφορά της επαφής pn ή κρυσταλλοδιόδου, όπως ονοµάζεται,

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή. 1.1 Ο κόσμος των υλικών

Εισαγωγή. 1.1 Ο κόσμος των υλικών Εισαγωγή 1 1 Εισαγωγή Βατάλης Αργύρης 1.1 Ο κόσμος των υλικών Tα υλικά αποτελούν μέρος της βάσης όλων των τεχνολογικών εξελίξεων. Όλες οι ανθρώπινες δραστηριότητες και το επίπεδο ζωής επηρεάζονται σε μεγάλο

Διαβάστε περισσότερα

Φύλλο εργασίας Το φωτοβολταϊκό στοιχείο

Φύλλο εργασίας Το φωτοβολταϊκό στοιχείο Φύλλο εργασίας Το φωτοβολταϊκό στοιχείο Στοιχεία ομάδας: Ονοματεπώνυμο Α.Μ. Ημερομηνία: Τμήμα: Απαραίτητες Θεωρητικές Γνώσεις: Το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι μία διάταξη που μετατρέπει τη φωτεινή ενέργεια

Διαβάστε περισσότερα

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Επικ. καθηγητής

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Επικ. καθηγητής ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ Γ. Λευθεριώτης Επικ. καθηγητής Αγωγοί- μονωτές- ημιαγωγοί Ενεργειακά διαγράμματα ημιαγωγού Ηλεκτρόνια (ΖΑ) Οπές (ΖΣ) Ενεργειακό χάσμα και απορρόφηση hc 1,24 Eg h Eg ev m max max Χρειάζονται

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ 1. Εισαγωγή. Η ενέργεια, όπως είναι γνωστό από τη φυσική, διαδίδεται με τρεις τρόπους: Α) δι' αγωγής Β) δια μεταφοράς Γ) δι'ακτινοβολίας Ο τελευταίος τρόπος διάδοσης

Διαβάστε περισσότερα

Το υποσύστηµα "αίσθησης" απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση

Το υποσύστηµα αίσθησης απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση Το υποσύστηµα "αίσθησης" απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση Το υποσύστηµα "αίσθησης" είσοδοι της διάταξης αντίληψη του "περιβάλλοντος" τροφοδοσία του µε καθορίζει τις επιδόσεις

Διαβάστε περισσότερα

ΥΛΙΚΑ ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ

ΥΛΙΚΑ ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ ΥΛΙΚΑ ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ Ι 2 Κατηγορίες Υλικών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Παραδείγματα Το πεντάγωνο των υλικών Κατηγορίες υλικών 1 Ορυκτά Μέταλλα Φυσικές πηγές Υλικάπουβγαίνουναπότηγημεεξόρυξηήσκάψιμοή

Διαβάστε περισσότερα

Ακτίνες επιτρεπόμενων τροχιών (2.6)

Ακτίνες επιτρεπόμενων τροχιών (2.6) Αντικαθιστώντας το r με r n, έχουμε: Ακτίνες επιτρεπόμενων τροχιών (2.6) Αντικαθιστώντας n=1, βρίσκουμε την τροχιά με τη μικρότερη ακτίνα n: Αντικαθιστώντας την τελευταία εξίσωση στη 2.6, παίρνουμε: Αν

Διαβάστε περισσότερα

1.2. Ο ΣΙΔΗΡΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΤΟΥ.

1.2. Ο ΣΙΔΗΡΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΤΟΥ. 1.2. Ο ΣΙΔΗΡΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΤΟΥ. Ο σίδηρος πολύ σπάνια χρησιμοποιείται στη χημικά καθαρή του μορφή. Συνήθως είναι αναμεμειγμένος με άλλα στοιχεία, όπως άνθρακα μαγγάνιο, νικέλιο, χρώμιο, πυρίτιο, κ.α.

Διαβάστε περισσότερα

6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ

6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ 6-1 6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ 6.1. ΙΑ ΟΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Πολλές βιοµηχανικές εφαρµογές των πολυµερών αφορούν τη διάδοση της θερµότητας µέσα από αυτά ή γύρω από αυτά. Πολλά πολυµερή χρησιµοποιούνται

Διαβάστε περισσότερα

6η Εργαστηριακή Άσκηση Μέτρηση διηλεκτρικής σταθεράς σε κύκλωµα RLC

6η Εργαστηριακή Άσκηση Μέτρηση διηλεκτρικής σταθεράς σε κύκλωµα RLC 6η Εργαστηριακή Άσκηση Μέτρηση διηλεκτρικής σταθεράς σε κύκλωµα RLC Θεωρητικό µέρος Αν µεταξύ δύο αρχικά αφόρτιστων αγωγών εφαρµοστεί µία συνεχής διαφορά δυναµικού ή τάση V, τότε στις επιφάνειές τους θα

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 8 (ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ) ΦΑΣΜΑΤΟΦΩΤΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 8 (ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ) ΦΑΣΜΑΤΟΦΩΤΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 8 (ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ) ΦΑΣΜΑΤΟΦΩΤΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Με τον όρο αυτό ονοµάζουµε την τεχνική ποιοτικής και ποσοτικής ανάλυσης ουσιών µε βάση το µήκος κύµατος και το ποσοστό απορρόφησης της ακτινοβολίας

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ 5 ΧΡΟΝΙΑ ΕΜΠΕΙΡΙΑ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α-Α να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή φράση, η οποία

Διαβάστε περισσότερα

SUPER THERM ΘΕΩΡΙΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

SUPER THERM ΘΕΩΡΙΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Αυτό το σεμινάριο έχει απλώς ως στόχο να δώσει μερικά από τα βασικά της Θερμοδυναμικής, και πως σχετίζεται με τη μόνωση και με τη μόνωση με κεραμικά επιχρίσματα. Η θερμότητα μεταφέρεται με τους παρακάτω

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ 05 2 0 ΘΕΡΙΝΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ ο Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις -4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση..

Διαβάστε περισσότερα

7.a. Οι δεσμοί στα στερεά

7.a. Οι δεσμοί στα στερεά ΤΕΤΥ Σύγχρονη Φυσική Κεφ. 7-1 Κεφάλαιο 7. Στερεά Εδάφια: 7.a. Οι δεσμοί στα στερεά 7.b. Η θεωρία των ενεργειακών ζωνών 7.c. Νόθευση ημιαγωγών και εφαρμογές 7.d. Υπεραγωγοί 7.a. Οι δεσμοί στα στερεά Με

Διαβάστε περισσότερα

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος 2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος Όπως είναι γνωστό από την καθημερινή εμπειρία τα περισσότερα σώματα που χρησιμοποιούνται στις ηλεκτρικές ηλεκτρονικές

Διαβάστε περισσότερα

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 0 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης ΘΕΜΑ A ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 0 Παρασκευή, 0 Μαΐου 0 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ Στις ερωτήσεις Α -Α να γράψετε στο τετράδιό σας τον

Διαβάστε περισσότερα

Φωτοβολταϊκά συστήματα και σύστημα συμψηφισμού μετρήσεων (Net metering) στην Κύπρο

Φωτοβολταϊκά συστήματα και σύστημα συμψηφισμού μετρήσεων (Net metering) στην Κύπρο Ενεργειακό Γραφείο Κυπρίων Πολιτών Φωτοβολταϊκά συστήματα και σύστημα συμψηφισμού μετρήσεων (Net metering) στην Κύπρο Βασικότερα τμήματα ενός Φ/Β συστήματος Τα φωτοβολταϊκά (Φ/Β) συστήματα μετατρέπουν

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΚΑΙ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 0 ΜΑΪΟΥ 204 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ:

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6.1 ΕΠΙΜΕΤΑΛΛΩΣΗ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6.1 ΕΠΙΜΕΤΑΛΛΩΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Ι 98 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6.1 ΕΠΙΜΕΤΑΛΛΩΣΗ Με τον όρο επιμετάλλωση εννοούμε τη δημιουργία ενός στρώματος μετάλλου πάνω στο μέταλλο βάσης για την προσθήκη ορισμένων επιθυμητών ιδιοτήτων. Οι ιδιότητες

Διαβάστε περισσότερα

Συντακτική Οµάδα: έσποινα Παναγιωτίδου

Συντακτική Οµάδα: έσποινα Παναγιωτίδου ιαθεµατική Εργασία µε Θέµα: Οι Φυσικές Επιστήµες στην Καθηµερινή µας Ζωή Η Ηλιακή Ενέργεια Τµήµα: β2 Γυµνασίου Υπεύθυνος Καθηγητής: Παζούλης Παναγιώτης Συντακτική Οµάδα: έσποινα Παναγιωτίδου ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Διαβάστε περισσότερα

Περιεχόμενο της άσκησης

Περιεχόμενο της άσκησης Προαπαιτούμενες γνώσεις Επαφή p- Στάθμη Fermi Χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης Ορθή και ανάστροφη πόλωση Περιεχόμενο της άσκησης Οι επαφές p- παρουσιάζουν σημαντικό ενδιαφέρον επειδή βρίσκουν εφαρμογή στη

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΔΙΟΔΟΙ Επαφή ΡΝ Σε ένα κομμάτι κρύσταλλο πυριτίου προσθέτουμε θετικά ιόντα 5σθενούς στοιχείου για τη δημιουργία τμήματος τύπου Ν από τη μια μεριά, ενώ από την

Διαβάστε περισσότερα

Η ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΠΟΣΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΣΤΗΝ ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Η ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΠΟΣΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΣΤΗΝ ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Η ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΠΟΣΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΣΤΗΝ ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Οι Ενόργανες Μέθοδοι Ανάλυσης είναι σχετικές μέθοδοι και σχεδόν στο σύνολο τους παρέχουν την αριθμητική τιμή μιας φυσικής ή φυσικοχημικής ιδιότητας, η

Διαβάστε περισσότερα

5. ΤΟ ΠΥΡΙΤΙΟ. Επιμέλεια παρουσίασης Παναγιώτης Αθανασόπουλος Δρ - Χημικός

5. ΤΟ ΠΥΡΙΤΙΟ. Επιμέλεια παρουσίασης Παναγιώτης Αθανασόπουλος Δρ - Χημικός 5. ΤΟ ΠΥΡΙΤΙΟ Επιμέλεια παρουσίασης Παναγιώτης Αθανασόπουλος Δρ - Χημικός Σκοπός του μαθήματος: Να εντοπίζουμε τη θέση του πυριτίου στον περιοδικό πίνακα Να αναφέρουμε τη χρήση του πυριτίου σε υλικά όπως

Διαβάστε περισσότερα

Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Τ μαθητ : Σχολικό Έτος:

Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Τ μαθητ : Σχολικό Έτος: Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Τ μαθητ : Σχολικό Έτος: 1 1.2 Καταστάσεις των υλικών 1. Συμπληρώστε το παρακάτω σχεδιάγραμμα 2 2. Πώς ονομάζονται οι παρακάτω μετατροπές της φυσικής κατάστασης; 3 1.3

Διαβάστε περισσότερα

Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία µε λ [10-9 -10-12 m] (ή 0,01-10Å) και ενέργεια φωτονίων kev.

Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία µε λ [10-9 -10-12 m] (ή 0,01-10Å) και ενέργεια φωτονίων kev. Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία µε λ [10-9 -10-12 m] (ή 0,01-10Å) και ενέργεια φωτονίων kev. To ορατό καταλαµβάνει ένα πολύ µικρό µέρος του ηλεκτροµαγνητικού φάσµατος: 1,6-3,2eV. Page 1

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα 3ο μεροσ. Θεωρητικη αναλυση

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα 3ο μεροσ. Θεωρητικη αναλυση ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα 3ο μεροσ Θεωρητικη αναλυση μεταλλα Έχουν κοινές φυσικές ιδιότητες που αποδεικνύεται πως είναι αλληλένδετες μεταξύ τους: Υψηλή φυσική αντοχή Υψηλή πυκνότητα Υψηλή ηλεκτρική και θερμική

Διαβάστε περισσότερα

Π. Κοράλλη 1, S. Fiat 4, Μ. Κομπίτσας 2, İ. Polat 3, E. Bacaksiz 3 και Δ. Ε. Μανωλάκος 1

Π. Κοράλλη 1, S. Fiat 4, Μ. Κομπίτσας 2, İ. Polat 3, E. Bacaksiz 3 και Δ. Ε. Μανωλάκος 1 ΝΕΑ ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΓΙΑ ΧΑΜΗΛΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ & ΥΨΗΛΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Π. Κοράλλη 1, S. Fiat 4, Μ. Κομπίτσας 2, İ. Polat 3, E. Bacaksiz 3 και Δ. Ε. Μανωλάκος 1 1 Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών,

Διαβάστε περισσότερα

Επιχάλκωση μεταλλικού αντικειμένου και συγκεκριμένα ενός μικρού ελάσματος αλουμινίου με τη μέθοδο της γαλβανοπλαστικής επιμετάλλωσης.

Επιχάλκωση μεταλλικού αντικειμένου και συγκεκριμένα ενός μικρού ελάσματος αλουμινίου με τη μέθοδο της γαλβανοπλαστικής επιμετάλλωσης. Σύντομη περιγραφή του πειράματος Επιχάλκωση μεταλλικού αντικειμένου και συγκεκριμένα ενός μικρού ελάσματος αλουμινίου με τη μέθοδο της γαλβανοπλαστικής επιμετάλλωσης. Διδακτικοί στόχοι του πειράματος Στο

Διαβάστε περισσότερα

Θέµατα που θα καλυφθούν

Θέµατα που θα καλυφθούν Ηµιαγωγοί Semiconductors 1 Θέµατα που θα καλυφθούν Αγωγοί Conductors Ηµιαγωγοί Semiconductors Κρύσταλλοι πυριτίου Silicon crystals Ενδογενείς Ηµιαγωγοί Intrinsic semiconductors ύο τύποι φορέων για το ρεύµασεηµιαγωγούς

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ. 1. Ηλιακή ακτινοβολία

ΗΛΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ. 1. Ηλιακή ακτινοβολία ΗΛΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ 1. Ηλιακή ακτινοβολία Ο ήλιος ενεργεί σχεδόν, ως μια τέλεια πηγή ακτινοβολίας σε μια θερμοκρασία κοντά στους 5.800 Κ Το ΑΜ=1,5 είναι το τυπικό ηλιακό φάσμα πάνω

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΥ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΤΟ ΦΩΣ

ΠΟΥ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΤΟ ΦΩΣ 1 ΦΩΣ Στο μικρόκοσμο θεωρούμε ότι το φως έχει δυο μορφές. Άλλοτε το αντιμετωπίζουμε με τη μορφή σωματιδίων που ονομάζουμε φωτόνια. Τα φωτόνια δεν έχουν μάζα αλλά μόνον ενέργεια. Άλλοτε πάλι αντιμετωπίζουμε

Διαβάστε περισσότερα

Η ανακλαστικότητα των φωτοβολταϊκών πλαισίων

Η ανακλαστικότητα των φωτοβολταϊκών πλαισίων Η ανακλαστικότητα των φωτοβολταϊκών πλαισίων Γ Έκδοση Ιανουάριος 2009 Το παρόν κείμενο αποτελεί αναδημοσίευση των βασικών σημείων από τη Μελέτη για την Αντανακλαστικότητα Φωτοβολταϊκών Πλαισίων Τεχνολογίας

Διαβάστε περισσότερα

Το Καφενείο της Επιστήμης (5 ος κύκλος) Ίδρυμα Ευγενίδου, Γαλλικό Ινστιτούτο, Βρετανικό Συμβούλιο

Το Καφενείο της Επιστήμης (5 ος κύκλος) Ίδρυμα Ευγενίδου, Γαλλικό Ινστιτούτο, Βρετανικό Συμβούλιο Το Καφενείο της Επιστήμης (5 ος κύκλος) «Η Φωτοχημεία στην υπηρεσία της προστασίας του περιβάλλοντος: Νέα Φωτοβολταϊκά Συστήματα με χρήση καινοτόμων νανο-υλικών» Οικονομόπουλος Σόλων Ινστιτούτο Θεωρητικής

Διαβάστε περισσότερα

γ ρ α π τ ή ε ξ έ τ α σ η σ τ ο μ ά θ η μ α Φ Υ Σ Ι Κ Η Γ Ε Ν Ι Κ Η Σ Π Α Ι Δ Ε Ι Α Σ B Λ Υ Κ Ε Ι Ο Υ

γ ρ α π τ ή ε ξ έ τ α σ η σ τ ο μ ά θ η μ α Φ Υ Σ Ι Κ Η Γ Ε Ν Ι Κ Η Σ Π Α Ι Δ Ε Ι Α Σ B Λ Υ Κ Ε Ι Ο Υ η εξεταστική περίοδος από 9//5 έως 9//5 γ ρ α π τ ή ε ξ έ τ α σ η σ τ ο μ ά θ η μ α Φ Υ Σ Ι Κ Η Γ Ε Ν Ι Κ Η Σ Π Α Ι Δ Ε Ι Α Σ B Λ Υ Κ Ε Ι Ο Υ Τάξη: Β Λυκείου Τμήμα: Βαθμός: Ονοματεπώνυμο: Καθηγητής: Θ

Διαβάστε περισσότερα

ESHAROOF REFLECT ΘΕΡΜΟΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΗ ΑΣΦΑΛΤΙΚΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗ ΚΕΡΑΜΟΣΚΕΠΗΣ (SBS -25 C)

ESHAROOF REFLECT ΘΕΡΜΟΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΗ ΑΣΦΑΛΤΙΚΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗ ΚΕΡΑΜΟΣΚΕΠΗΣ (SBS -25 C) ESHAROOF REFLECT ΘΕΡΜΟΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΗ ΑΣΦΑΛΤΙΚΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗ ΚΕΡΑΜΟΣΚΕΠΗΣ (SBS -25 C) ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Η ελαστοµερής ασφαλτική µεµβράνη κεραµοσκεπής EshaRoof Reflect ανήκει στις µεµβράνες κεραµοσκεπής νέας γενιάς

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ ΔΡ. ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΜΠΙΝΑΣ Post Doc Researcher, Chemist Τμήμα Φυσικής, Πανεπιστήμιο Κρήτης Email: binasbill@iesl.forth.gr Thl. 1269 Crete Center for Quantum Complexity and Nanotechnology

Διαβάστε περισσότερα

Πως διαδίδονται τα Η/Μ κύματα σε διαφανή διηλεκτρικά?

Πως διαδίδονται τα Η/Μ κύματα σε διαφανή διηλεκτρικά? Πως διαδίδονται τα Η/Μ κύματα σε διαφανή διηλεκτρικά? (Μη-μαγνητικά, μη-αγώγιμα, διαφανή στερεά ή υγρά με πυκνή, σχετικά κανονική διάταξη δομικών λίθων). Γραμμικά πολωμένο κύμα προσπίπτει σε ηλεκτρόνιο

Διαβάστε περισσότερα

Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s.

Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s. Κεφάλαιο 1 Το Φως Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s. Το φως διαδίδεται στο κενό με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s. 3 Η ταχύτητα του φωτός μικραίνει, όταν το φως

Διαβάστε περισσότερα

Γυμνάσιο Aγίου Αθανασίου Σχολική χρονιά: 2012-2013 Μάθημα: Χημεία Όνομα μαθητή/τριας: Ημερομηνία:

Γυμνάσιο Aγίου Αθανασίου Σχολική χρονιά: 2012-2013 Μάθημα: Χημεία Όνομα μαθητή/τριας: Ημερομηνία: Γυμνάσιο Aγίου Αθανασίου Σχολική χρονιά: 2012-2013 Μάθημα: Χημεία Τάξη Β Όνομα μαθητή/τριας: Ημερομηνία: 1) Να γράψετε τι ονομάζεται μείγμα; 2) Να γράψετε τι ονομάζεται ετερογενές μείγμα; 3) Να γράψετε

Διαβάστε περισσότερα

ΚΥΨΕΛΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΚΑΚΑΡΟΥΝΤΑ ΑΡΓΥΡΩ Α.Μ. 277 ΜΗΤΣΑΚΗ ΤΑΤΙΑΝΑ Α.Μ. 309 ΠΑΠΑΖΑΦΕΙΡΑΤΟΥ ΙΦΙΓΕΝΕΙΑ Α.Μ.322

ΚΥΨΕΛΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΚΑΚΑΡΟΥΝΤΑ ΑΡΓΥΡΩ Α.Μ. 277 ΜΗΤΣΑΚΗ ΤΑΤΙΑΝΑ Α.Μ. 309 ΠΑΠΑΖΑΦΕΙΡΑΤΟΥ ΙΦΙΓΕΝΕΙΑ Α.Μ.322 ΚΥΨΕΛΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΚΑΚΑΡΟΥΝΤΑ ΑΡΓΥΡΩ Α.Μ. 277 ΜΗΤΣΑΚΗ ΤΑΤΙΑΝΑ Α.Μ. 309 ΠΑΠΑΖΑΦΕΙΡΑΤΟΥ ΙΦΙΓΕΝΕΙΑ Α.Μ.322 ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΚΥΨΕΛΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Οι κυψέλες καυσίμου είναι συσκευές οι οποίες μέσω ηλεκτροχημικών αντιδράσεων

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΝΔΟΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 3 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2009 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6) ΘΕΜΑ 1ο Α. Στις

Διαβάστε περισσότερα

ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΟΠΗΣ ΜΕΤΑΛΛΩΝ «ΤΟΞΟΥ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ»

ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΟΠΗΣ ΜΕΤΑΛΛΩΝ «ΤΟΞΟΥ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ» ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΟΠΗΣ ΜΕΤΑΛΛΩΝ «ΤΟΞΟΥ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ» Τα χαρακτηριστικά του τόξου Πλάσματος Το Πλάσμα ορίζεται ως «το σύνολο από φορτισμένα σωματίδια, που περιέχει περίπου ίσο αριθμό θετικών ιόντων και ηλεκτρονίων

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ (SPECTROMETRIC TECHNIQUES)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ (SPECTROMETRIC TECHNIQUES) ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ (SPECTROMETRIC TECHNIQUES) ΑΘΗΝΑ, ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2014 ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ Στηρίζονται στις αλληλεπιδράσεις της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με την ύλη. Φασματομετρία=

Διαβάστε περισσότερα

3.2 ΧΗΜΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

3.2 ΧΗΜΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd Email : stvrentzou@gmail.com 3.2 ΧΗΜΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 1 Λέξεις κλειδιά: Ηλεκτρολυτικά διαλύματα, ηλεκτρόλυση,

Διαβάστε περισσότερα

Προσδιορισμός Θείου σε προϊόντα πετρελαίου

Προσδιορισμός Θείου σε προϊόντα πετρελαίου Προσδιορισμός Θείου σε προϊόντα πετρελαίου Η περιεκτικότητα του καυσίμου σε θείο, εξαρτάται από το είδος του αργού πετρελαίου από το οποίο προήλθε. Το θείο περιέχεται στο καύσιμο σαν ετεροάτομο στους υδρογονάνθρακες

Διαβάστε περισσότερα

Σχετικά με το μάθημα. Ο Υπολογιστής Η γενική εικόνα. Η μνήμη. Ενότητες μαθήματος. Εισαγωγή στους Υπολογιστές. Βιβλία για το μάθημα

Σχετικά με το μάθημα. Ο Υπολογιστής Η γενική εικόνα. Η μνήμη. Ενότητες μαθήματος. Εισαγωγή στους Υπολογιστές. Βιβλία για το μάθημα Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 2014-15 Εισαγωγή στους Υπολογιστές (αρχές λειτουργίας και τεχνολογία) Σχετικά με το μάθημα Ενότητες μαθήματος Αρχές λειτουργίας

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΙ ΕΙΝΑΙ?

ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΙ ΕΙΝΑΙ? ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΙ ΕΙΝΑΙ? Η ηλιακή ενέργεια που προσπίπτει στην επιφάνεια της γης είναι ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία που παράγεται στον ήλιο. Φτάνει σχεδόν αµετάβλητη στο ανώτατο στρώµατηςατµόσφαιρας του

Διαβάστε περισσότερα

Τράπεζα Χημεία Α Λυκείου

Τράπεζα Χημεία Α Λυκείου Τράπεζα Χημεία Α Λυκείου 1 ο Κεφάλαιο Όλα τα θέματα του 1 ου Κεφαλαίου από τη Τράπεζα Θεμάτων 25 ερωτήσεις Σωστού Λάθους 30 ερωτήσεις ανάπτυξης Επιμέλεια: Γιάννης Καλαμαράς, Διδάκτωρ Χημικός Ερωτήσεις

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρική Αγωγιμότητα των μεταλλικών Υλικών

Ηλεκτρική Αγωγιμότητα των μεταλλικών Υλικών Τα αγώγιμα υλικά Ηλεκτρική Αγωγιμότητα των μεταλλικών Υλικών Mακροσκοπικά η ηλεκτρική συμπεριφορά των υλικών είναι: Τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινηθούν ελεύθερα στο κρυσταλλικό πλέγμα I=V/R {R=ρL/S, σ=1/ρ

Διαβάστε περισσότερα

Ολογραφία. Ιστορία, χρήση και µέλλον της ολογραφίας

Ολογραφία. Ιστορία, χρήση και µέλλον της ολογραφίας Ολογραφία Ιστορία, χρήση και µέλλον της ολογραφίας Σπουδαστική Οµάδα: Κότσιαρη Αγγελική Μαϊµάρης Ανδρέας Μπουγουλιά Ειρήνη Παπαβασιλείου Ζέτα Σφύρα Κατερίνα Φωτογραφία-Ολογραφία : δύο απόψεις του ίδιου

Διαβάστε περισσότερα

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης Μοριακή Φασματοσκοπία I Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης 2 Τι μελετά η μοριακή φασματοσκοπία; Η μοριακή φασματοσκοπία μελετά την αλληλεπίδραση των μορίων με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία Από τη μελέτη

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονική Φυσική (Εργαστήριο) ρ. Κ. Ι. ηµητρίου ΙΟ ΟΙ

Ηλεκτρονική Φυσική (Εργαστήριο) ρ. Κ. Ι. ηµητρίου ΙΟ ΟΙ Ηλεκτρονική Φυσική (Εργαστήριο) ρ. Κ. Ι. ηµητρίου ΙΟ ΟΙ Για να κατανοήσουµε τη λειτουργία και το ρόλο των διόδων µέσα σε ένα κύκλωµα, θα πρέπει πρώτα να µελετήσουµε τους ηµιαγωγούς, υλικά που περιέχουν

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστηριακή άσκηση L0: Ασφάλεια και προστασία από ακτινοβολία Laser. Σύγκριση έντασης ακτινοβολίας Laser με συμβατικές πηγές φωτός

Εργαστηριακή άσκηση L0: Ασφάλεια και προστασία από ακτινοβολία Laser. Σύγκριση έντασης ακτινοβολίας Laser με συμβατικές πηγές φωτός Εργαστηριακή άσκηση L0: Ασφάλεια και προστασία από ακτινοβολία Laser. Σύγκριση έντασης ακτινοβολίας Laser με συμβατικές πηγές φωτός Σκοπός: Σκοπός της άσκησης αυτής είναι η κατανόηση και επίγνωση των κινδύνων

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα Μέρος 1 ο

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα Μέρος 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα Μέρος 1 ο Βασίλης Γαργανουράκης Φυσική ήγ Γυμνασίου Εισαγωγή Στο προηγούμενο κεφάλαιο μελετήσαμε τις αλληλεπιδράσεις των στατικών (ακίνητων) ηλεκτρικών φορτίων. Σε αυτό το κεφάλαιο

Διαβάστε περισσότερα

http://www.electronics.teipir.gr /personalpages/papageorgas/ download/3/

http://www.electronics.teipir.gr /personalpages/papageorgas/ download/3/ Δίοδος επαφής 1 http://www.electronics.teipir.gr /personalpages/papageorgas/ download/3/ 2 Θέματα που θα καλυφθούν Ορθή πόλωση Forward bias Ανάστροφη πόλωση Reverse bias Κατάρρευση Breakdown Ενεργειακά

Διαβάστε περισσότερα

δ. εξαρτάται µόνο από το υλικό του οπτικού µέσου. Μονάδες 4

δ. εξαρτάται µόνο από το υλικό του οπτικού µέσου. Μονάδες 4 ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Σ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 7 ΙΟΥΛΙΟΥ 2003 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6) ΘΕΜΑ 1ο Στις ερωτήσεις 1-5 να

Διαβάστε περισσότερα

Μονάδες 5. 3. Η υπεριώδης ακτινοβολία. α. με πολύ μικρό μήκος κύματος δεν προκαλεί βλάβες στα κύτταρα του δέρματος. β. δεν προκαλεί φθορισμό.

Μονάδες 5. 3. Η υπεριώδης ακτινοβολία. α. με πολύ μικρό μήκος κύματος δεν προκαλεί βλάβες στα κύτταρα του δέρματος. β. δεν προκαλεί φθορισμό. ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 3 ΙΟΥΛΙΟΥ 2006 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΠΤΑ (7) ΘΕΜΑ ο Στις ερωτήσεις -4 να γράψετε

Διαβάστε περισσότερα

Φωτοδίοδος. 1.Σκοπός της άσκησης. 2.Θεωρητικό μέρος

Φωτοδίοδος. 1.Σκοπός της άσκησης. 2.Θεωρητικό μέρος Φωτοδίοδος 1.Σκοπός της άσκησης Ο σκοπός της άσκησης είναι να μελετήσουμε την συμπεριφορά μιας φωτιζόμενης επαφής p-n (φωτοδίοδος) όταν αυτή είναι ορθά και ανάστροφα πολωμένη και να χαράξουμε την χαρακτηριστική

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή Σε Ολοκληρωµένα Κυκλώµατα (Microchips) Αναλογικά ή Ψηφιακά Κυκλώµατα;

Εισαγωγή Σε Ολοκληρωµένα Κυκλώµατα (Microchips) Αναλογικά ή Ψηφιακά Κυκλώµατα; Εισαγωγή Σε Ολοκληρωµένα Κυκλώµατα (Microchips) ρ. Ιούλιος Γεωργίου Further Reading Texts: Design of Analog CMOS Integrated Circuits Behzad Razavi Microelectronic Circuits, Sedra & Smith Αναλογικά ή Ψηφιακά

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρόλυση νερού ή ηλεκτρόλυση αραιού διαλύματος θειικού οξέος με ηλεκτρόδια λευκοχρύσου και με χρήση της συσκευής Hoffman.

Ηλεκτρόλυση νερού ή ηλεκτρόλυση αραιού διαλύματος θειικού οξέος με ηλεκτρόδια λευκοχρύσου και με χρήση της συσκευής Hoffman. Σύντομη περιγραφή του πειράματος Ηλεκτρόλυση νερού ή ηλεκτρόλυση αραιού διαλύματος θειικού οξέος με ηλεκτρόδια λευκοχρύσου και με χρήση της συσκευής Hoffman. Διδακτικοί στόχοι του πειράματος Στο τέλος

Διαβάστε περισσότερα

Φίλιππος Μπρέζας & Κωνσταντίνος-Στέφανος Νίκας

Φίλιππος Μπρέζας & Κωνσταντίνος-Στέφανος Νίκας Heriot-Watt University Technological Education Institute of Piraeus Φίλιππος Μπρέζας & Κωνσταντίνος-Στέφανος Νίκας 3 Δεκεμβρίου 2011, Αθήνα Περίληψη Εισαγωγή Δημιουργία πλέγματος & μοντελοποίηση CFD Διακρίβωση

Διαβάστε περισσότερα

Αιωρήματα & Γαλακτώματα

Αιωρήματα & Γαλακτώματα Αιωρήματα & Γαλακτώματα Εαρινό εξάμηνο Ακ. Έτους 2014-15 Μάθημα 2ο 25 February 2015 Αιωρήματα Γαλακτώματα 1 Παρασκευή αιωρημάτων Οι μέθοδοι παρασκευής αιωρημάτων κατατάσσονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες

Διαβάστε περισσότερα

Πώς γίνεται η µετάδοση των δεδοµένων µέσω οπτικών ινών:

Πώς γίνεται η µετάδοση των δεδοµένων µέσω οπτικών ινών: 1 ΔΟΜΗ ΟΠΤΙΚΗΣ ΙΝΑΣ Κάθε οπτική ίνα αποτελείται από τρία μέρη: Την κεντρική γυάλινη κυλινδρική ίνα, που ονομάζεται πυρήνας(core core) και είναι το τμήμα στο οποίο διαδίδεται το φως. Την επικάλυψη (απλή

Διαβάστε περισσότερα

Το γυαλί παρασκευάζεται με σύντηξη χαλαζιακής άμμου, η οποία αποτελεί το βασικό συστατικό του (διαμορφωτή), ενός ή περισσότερων συλλιπασμάτων και

Το γυαλί παρασκευάζεται με σύντηξη χαλαζιακής άμμου, η οποία αποτελεί το βασικό συστατικό του (διαμορφωτή), ενός ή περισσότερων συλλιπασμάτων και Το γυαλί παρασκευάζεται με σύντηξη χαλαζιακής άμμου, η οποία αποτελεί το βασικό συστατικό του (διαμορφωτή), ενός ή περισσότερων συλλιπασμάτων και ενός (ή περισσότερων) σταθεροποιητών. Αν δεν χρησιμοποιηθεί

Διαβάστε περισσότερα

Μεταφορά Ενέργειας με Ακτινοβολία

Μεταφορά Ενέργειας με Ακτινοβολία ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Εργαστηριακή Άσκηση: Μεταφορά Ενέργειας με Ακτινοβολία Σκοπός της Εργαστηριακής Άσκησης: Να προσδιοριστεί ο τρόπος με τον οποίο μεταλλικά κουτιά με επιφάνειες διαφορετικού

Διαβάστε περισσότερα

Προσδιορισμός φυσικοχημικών παραμέτρων υγρών αποβλήτων και υδάτων

Προσδιορισμός φυσικοχημικών παραμέτρων υγρών αποβλήτων και υδάτων Προσδιορισμός φυσικοχημικών παραμέτρων υγρών αποβλήτων και υδάτων (DO - BOD - COD - TOC) Χ. Βασιλάτος Οργανική ύλη Αποξυγόνωση επιφανειακών και υπογείων υδάτων Οι οργανικές ύλες αποτελούν πολύ σοβαρό ρύπο,

Διαβάστε περισσότερα

Επαναληπτικές Ασκήσεις

Επαναληπτικές Ασκήσεις Επαναληπτικές Ασκήσεις Ενότητα 1: Εισαγωγή στη Χημεία 1.1 Στον επόμενο πίνακα δίνονται τα σημεία τήξης και τα σημεία ζέσης διαφόρων υλικών. Υλικό Σημείο Tήξης ( ο C) Σημείο Zέσης ( ο C) Α 0 100 Β 62 760

Διαβάστε περισσότερα

Α1. Πράσινο και κίτρινο φως προσπίπτουν ταυτόχρονα και µε την ίδια γωνία πρόσπτωσης σε γυάλινο πρίσµα. Ποιά από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστή:

Α1. Πράσινο και κίτρινο φως προσπίπτουν ταυτόχρονα και µε την ίδια γωνία πρόσπτωσης σε γυάλινο πρίσµα. Ποιά από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστή: 54 Χρόνια ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΣΑΒΒΑΪΔΗ-ΜΑΝΩΛΑΡΑΚΗ ΠΑΓΚΡΑΤΙ : Φιλολάου & Εκφαντίδου 26 : Τηλ.: 2107601470 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 2014 ΘΕΜΑ Α Α1. Πράσινο και κίτρινο φως

Διαβάστε περισσότερα

Ενισχυτικές πινακίδες, Ε.Π. Intensifying screens ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΑ Ι-4

Ενισχυτικές πινακίδες, Ε.Π. Intensifying screens ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΑ Ι-4 Ενισχυτικές πινακίδες, Ε.Π. Intensifying screens ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΑ Ι-4 Ενισχυτικές πινακίδες, Ε.Π. Η δημιουργία της ακτινολογικής εικόνας είναι αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των φωτονίων που φθάνουν στο φιλμ

Διαβάστε περισσότερα

ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά. Απορρόφυση ακτινοβολίας. Μέρος 1ον : ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά.

ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά. Απορρόφυση ακτινοβολίας. Μέρος 1ον : ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά. ρ. Χ. Βοζίκης Εργαστήριο Φυσικής ΙΙ 53 ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά. Απορρόφυση ακτινοβολίας. 5. Άσκηση 5 5.1 Σκοπός της εργαστηριακής άσκησης Σκοπός της άσκησης είναι η γνωριµία των σπουδαστών µε την

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΑ.Λ. Β ΟΜΑ ΑΣ ΦΥΣΙΚΗ I ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΕΠΑ.Λ. Β ΟΜΑ ΑΣ ΦΥΣΙΚΗ I ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ 1 ΕΠΑ.Λ. Β ΟΜΑ ΑΣ ΦΥΣΙΚΗ I ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 ο Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό καθεµιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1- και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Σχετικά µε τις ιδιότητες

Διαβάστε περισσότερα

Εκπαιδευτικό υλικό στα πλαίσια του Ευρωπαϊκού Προγράμματος Chain Reaction: Α sustainable approach to inquiry based Science Education

Εκπαιδευτικό υλικό στα πλαίσια του Ευρωπαϊκού Προγράμματος Chain Reaction: Α sustainable approach to inquiry based Science Education Εκπαιδευτικό υλικό στα πλαίσια του Ευρωπαϊκού Προγράμματος Chain Reaction: Α sustainable approach to inquiry based Science Education «Πράσινη» Θέρμανση Μετάφραση-επιμέλεια: Κάλλια Κατσαμποξάκη-Hodgetts

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 35 ΠερίθλασηκαιΠόλωση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Κεφάλαιο 35 ΠερίθλασηκαιΠόλωση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc. Κεφάλαιο 35 ΠερίθλασηκαιΠόλωση ΠεριεχόµεναΚεφαλαίου 35 Περίθλαση απλής σχισµής ή δίσκου Intensity in Single-Slit Diffraction Pattern Περίθλαση διπλής σχισµής ιακριτική ικανότητα; Κυκλικές ίριδες ιακριτική

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2Η ΕΝΟΤΗΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ Τι είναι ; Ηλεκτρικό ρεύμα ονομάζεται η προσανατολισμένη κίνηση των ηλεκτρονίων ή γενικότερα των φορτισμένων σωματιδίων Που μπορεί να

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Εισαγωγή στους Υπολογιστές Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 2015-16 Εισαγωγή στους Υπολογιστές (αρχές λειτουργίας και τεχνολογία) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/csintro/ Μ.Στεφανιδάκης

Διαβάστε περισσότερα

Οργανική Χημεία. Κεφάλαια 12 &13: Φασματοσκοπία μαζών και υπερύθρου

Οργανική Χημεία. Κεφάλαια 12 &13: Φασματοσκοπία μαζών και υπερύθρου Οργανική Χημεία Κεφάλαια 12 &13: Φασματοσκοπία μαζών και υπερύθρου 1. Γενικά Δυνατότητα προσδιορισμού δομών με σαφήνεια χρησιμοποιώντας τεχνικές φασματοσκοπίας Φασματοσκοπία μαζών Μέγεθος, μοριακός τύπος

Διαβάστε περισσότερα

ΔΠΘ - Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ ΠΡΟΣΛΗΨΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΤΑ ΦΥΤΑ

ΔΠΘ - Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ ΠΡΟΣΛΗΨΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΤΑ ΦΥΤΑ ΔΠΘ - Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΦΥΤΩΝ ΠΡΟΣΛΗΨΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΤΑ ΦΥΤΑ Θερινό εξάμηνο 2011 Ο ρόλος του νερού στο φυτό Βασικότερο συστατικό των ιστών

Διαβάστε περισσότερα

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014 ΤΑΞΗ: ΜΑΘΗΜΑ: Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ / ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΘΕΜΑ Α Ηµεροµηνία: Κυριακή 13 Απριλίου 2014 ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ 1. ύο µονοχρωµατικές ακτινοβολίες Α και Β µε µήκη κύµατος στο κενό

Διαβάστε περισσότερα

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ηµιαγωγοί VLSI T echnol ogy ogy and Computer A r A chitecture Lab Γ Τσ ιατ α ο τ ύχ ύ α χ ς ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ηµιαγωγοί VLSI T echnol ogy ogy and Computer A r A chitecture Lab Γ Τσ ιατ α ο τ ύχ ύ α χ ς ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ηµιαγωγοί VSI Techology ad Comuter Archtecture ab Ηµιαγωγοί Γ. Τσιατούχας ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Διάρθρωση. Φράγμα δυναμικού. Ενεργειακές ζώνες Ημιαγωγοί

Διαβάστε περισσότερα

ΠΥΡΗΝΙΚΟΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ. Του Αλέκου Χαραλαμπόπουλου ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΠΥΡΗΝΙΚΟΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ. Του Αλέκου Χαραλαμπόπουλου ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΥΡΗΝΙΚΟΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ Του Αλέκου Χαραλαμπόπουλου ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ένα επαναλαμβανόμενο περιοδικά φαινόμενο, έχει μία συχνότητα επανάληψης μέσα στο χρόνο και μία περίοδο. Επειδή κάθε

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ & ΣΧΕΔΙΑΣΗ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ & ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ & ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΙΣ Θερμική ενέργεια Q και Ισχύς Ρ Όταν μια αντίσταση R διαρρέεται από ρεύμα Ι για χρόνο t, τότε παράγεται θερμική ενέργεια Q. Για το συνεχές ρεύμα η ισχύς

Διαβάστε περισσότερα

5.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΟΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΙΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΧΑΛΚΟΥ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ

5.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΟΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΙΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΧΑΛΚΟΥ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ 5.1 ΑΣΚΗΣΗ 5 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΟΙΣΟΔΥΝΑΜΟΥ ΙΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ, ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΧΑΛΚΟΥ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ Α' ΜΕΡΟΣ: Ηλεκτρόλυση του νερού. ΘΕΜΑ: Εύρεση της μάζας οξυγόνου και υδρογόνου που εκλύονται σε ηλεκτρολυτική

Διαβάστε περισσότερα

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΓΙΑΣ ΦΥΛΑΞΕΩΣ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ: 2012-2013 ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΤΑΞΗ :Β ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ : 07/06/13 ΒΑΘΜΟΣ:...

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΓΙΑΣ ΦΥΛΑΞΕΩΣ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ: 2012-2013 ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΤΑΞΗ :Β ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ : 07/06/13 ΒΑΘΜΟΣ:... ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΓΙΑΣ ΦΥΛΑΞΕΩΣ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ: 2012-2013 ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΤΑΞΗ :Β ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ : 07/06/13 ΒΑΘΜΟΣ:... ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ :...ΤΜΗΜΑ :...Αρ:... Βαθμολογία εξεταστικού δοκιμίου

Διαβάστε περισσότερα

Ακτίνες Χ (Roentgen) Κ.-Α. Θ. Θωμά

Ακτίνες Χ (Roentgen) Κ.-Α. Θ. Θωμά Ακτίνες Χ (Roentgen) Είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα με μήκος κύματος μεταξύ 10 nm και 0.01 nm, δηλαδή περίπου 10 4 φορές μικρότερο από το μήκος κύματος της ορατής ακτινοβολίας. ( Φάσμα ηλεκτρομαγνητικής

Διαβάστε περισσότερα

Ατομικές θεωρίες (πρότυπα)

Ατομικές θεωρίες (πρότυπα) Ατομικές θεωρίες (πρότυπα) 1. Αρχαίοι Έλληνες ατομικοί : η πρώτη θεωρία που διατυπώθηκε παγκοσμίως (καθαρά φιλοσοφική, αφού δεν στηριζόταν σε καμιά πειραματική παρατήρηση). Δημόκριτος (Λεύκιπος, Επίκουρος)

Διαβάστε περισσότερα

ιδάσκων: Λευτέρης Λοιδωρίκης Π1 0-7146

ιδάσκων: Λευτέρης Λοιδωρίκης Π1 0-7146 Φωτονικά Υλικά ιδάσκων: Λευτέρης Λοιδωρίκης Π1 0-7146 Τεχνολογίες φωτός σήμερα Το φώς έχει εισχωρήσει προ πολλού στη ζωή μας Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία Καλύπτει πολύ μεγάλο φάσμα Συστατικά τεχνολογίας

Διαβάστε περισσότερα

ΟΙ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΑΝΑΦΛΕΞΗΣ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΣΤΟΥΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥΣ ΚΑΥΣΤΗΡΕΣ ΑΕΡΙΩΝ

ΟΙ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΑΝΑΦΛΕΞΗΣ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΣΤΟΥΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥΣ ΚΑΥΣΤΗΡΕΣ ΑΕΡΙΩΝ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ 1 ΟΙ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΑΝΑΦΛΕΞΗΣ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΣΤΟΥΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥΣ ΚΑΥΣΤΗΡΕΣ ΑΕΡΙΟΥ Του Παναγιώτη Φαντάκη. ΓΕΝΙΚΑ Οι καυστήρες αερίων καυσίμων διακρίνονται σε ατμοσφαιρικούς καυστήρες, σε

Διαβάστε περισσότερα