Příprava a studium termoelektrických vlastností chalkopyritu\nl{} dopovaného prvky 15.skupiny

Bc. Jan Zich

Master's thesis

Synthesis and study of the thermoelectric properties of chalcopyrite doped by elements of 15th group

Abstract:

Polykrystalické vzorky chalkopyritu dopované fosforem a antimonem se složením CuFeS2 - xPx (pro x = 0 až 0,05) a CuFeS2-xSbx (pro x = 0 až 0,08) byly syntetizovány v odporové peci z elementárních prvků o čistotě 5N při graduálním zvýšení teploty na 900 K. Vzniklý ingot byl rozemlet na vzduchu. Fázová čistota syntetizovaných vzorků byla ověřena rentgenovou difrakční analýzou. Pro měření transportních vlastnosti byly připraveny vzorky ve tvaru tablety pomocí lisování za horka (hot pressing). Za účelem porovnání účinnosti dopování byly změřeny a dopočítány teplotní závislosti transportních vlastností, jmenovitě elektrické vodivosti, Hallova koeficientu, Seebeckova koeficientu a tepelné vodivosti. v závěru práce je diskutován vliv substituce v anionové podmřížce na zvýšení ZT.

Abstract:

Polycrystalline samples of phosphorus-doped chalcopyrite with CuFeS2-xPx composition (for x = 0 to 0.05) and CuFeS2-xSbx (for x = 0 to 0,08) were synthesized in a resistance furnace from elemental elements with a purity of 5N with a gradual increase of temperature to 900 K. The resulting ingots were grounded in the air. The phase purity of the synthesized samples was verified by X-ray diffraction analysis. To measure the transport properties, circular samples were prepared by hot pressing. To compare the doping efficiency, the temperature dependences of the transport properties were measured and calculated, namely the electrical conductivity, the Hall coefficient, the Seebeck coefficient and the thermal conductivity. In the final part of the work, the effect of substitution in the anionic subgrid on the increase of ZT is discussed.

Keywords

CuFeS2, chalkopyrit, dopování, transportní vlastnosti, termoelektrické materiály

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 7. 2021

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Vladimír Kucek, Ph.D.

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Master programme / field:
Chemistry and Technology of Materials / Material Engineering