SCOPUS
SCIE
A novel approach to ambient energy (thermoelectric, piezoelectric and solar-TPS) harvesting: Realization of a single structured TPS-fusion energy device using MAPbI<sub>3</sub>
저자
Jella, Venkatraju ; Ippili, Swathi ; Eom, Ji-Ho ; Kim, Yun-Jeong ; Kim, Hye-Jin ; Yoon, Soon-Gil
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
11-21(11쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Organic-inorganic lead halide perovskite (MAPbI<SUB>3</SUB>) has shown remarkable photovoltaic performance along with unique properties such as ambipolar nature, ferroelectric and ultra-high Seebeck coefficient with low thermal conductivity. The exclusive properties of MAPbI<SUB>3</SUB> enable to use as a fusion energy conversion material for harvesting of ambient energy such as the thermal, mechanical and solar energy. Many researchers have focused on each of these topics separately. This paper demonstrates a flexible single structured TPS-fusion energy device comprising of interdigitated electrodes (IDEs) and MAPbI<SUB>3</SUB> to harvest thermal, mechanical and solar energy. A TPS-device is individually operated as a thermoelectric, piezoelectric, and solar (TPS)-energy harvester by independently applying a thermal gradient, mechanical force and solar energy. The TPS-device as a thermoelectric generator is exhibited the higher thermoelectric output performance in <I>in-plane</I> temperature gradient than <I>out-of-plane</I> temperature gradient. The obtained piezoelectric output values of the TPS-device as a piezoelectric generator under periodic applied pressure are 1.47 V and 0.56 µA. The TPS-based photovoltaic device is generated an open-circuit voltage of 0.77 V and a short-circuit current density of 0.022 mA/cm<SUP>2</SUP>. This conceptual demonstration of fusion energy harvesting device using IDE-based structure with light active ambipolar material could introduce innovative approaches in fusion-conversion energy technology.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> A flexible single structured TPS-fusion energy device composed of Interdigitated electrodes (IDEs) and MAPbI3 perovskite. </LI> <LI> TPS-device as multiple energy harvesters such as thermoelectric, piezoelectric and solar energy harvester. </LI> <LI> Light active ambipolar MAPbI3 acts as fusion energy conversion material. </LI> <LI> Charge transport layers (ZnO and Cu2O-IDE) effect on TPS-device operation and its output performance. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>Demonstration of a flexible single structured TPS-fusion energy device comprising of interdigitated electrodes (IDEs) with charge transport layers and MAPbI<SUB>3</SUB> to harvest thermal, mechanical and solar energy from ambient energy sources. A TPS-device is successfully operated as a thermoelectric, piezoelectric, and solar (TPS)-energy harvester by independently applying a thermal gradient, mechanical force, and sun light.</P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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