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Piezoelectric ZnO nanostructure for energy harvesting

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Au cours de la dernière décennie, l'oxyde de zinc (ZnO) est devenu un semi-conducteur II-VI très attirant et très prometteur au sein de la communauté scientifique internationale grâce à ses nombreuses propriétés remarquables et uniques : large gap, énergie excitonique élevée, grande stabilité thermique et chimique, biocompatibilité et son abondance dans la nature, qui le met parmi les matériaux les plus prometteurs montrant un grand potentiel d’applications dans différents domaines, tels que l'énergie renouvelable par effet piézoélectrique ou photovoltaïque, la conception des systèmes électroniques et optoélectroniques, ainsi que les capteurs biologiques et chimiques.

Ce livre se concentre sur les nanostructures de ZnO pour des applications prometteuses dans la récupération d'énergie. La première partie de ce livre présente les différentes nanostructures de ZnO dont la forme la plus répondue et le plus utilisée dans les applications à savoir les nanofils. Les différentes méthodes de synthèse des nanostructures de ZnO via chimie douce, à faible coût de fabrication et fonctionnant à basse température, ont aussi été présentées.

L'auteur consacre ensuite le corps principal de l'ouvrage aux nanogénérateurs piézoélectriques à base de nanostructure de ZnO. Ces nanogénérateur d’électricité ont pour objectif de convertir l'énergie ambiante (telle que le mouvement mécanique, la vibration et le mouvement hydraulique) en énergie électrique pour les micro- et nanosystèmes auto-alimenté. Les résultats et les progrès récents dans ce domaine sont présentés.

In the past decade, zinc oxide (ZnO) has become increasingly attractive as a II-VI semiconductor within the international scientific community due to its numerous unique and beneficial properties. With extensive applications in electronics, phonics, acoustics, energy and sensing, ZnO is being used extensively in nanostructure applications to create materials with high bio-compatibility and piezoelectric traits at low costs.

This book focuses on ZnO as a nanostructure with promising applications in energy harvesting.  In the first half of the book, its different forms are explored, including its most applied forms as a nanowire, and different low cost fabrication methods are discussed.

The author then dedicates the main body of the book to ZnO nanostructure-based piezoelectric nanogenerators, emphasizing the advantages of the materials intrinsic properties. This technology has potential applications for converting mechanical movement energy, vibration energy, and hydraulic energy (from ambient sources) into electric energy for self-powered micro- and nanosystems. 

Results within these applications are presented, highlighting the recent progress in nanopiezotronics as well as introducing the remaining issues to be tackled in device fabrication.

L'auteur

Yamin Leprince-Wang est Professeur de Physique à l’Université Paris-Est Marne-la-Vallée en France. Elle est aussi le responsable du Master « Science et Génie des Matériaux ». Son principal intérêt de ses activités de recherche porte sur la synthèse et la caractérisation des nanomatériaux oxydes tels que TiO2, delta-Bi2O3, ZnO et leurs applications dans les domaines de l'énergie et de l'environnement, tels que nanogénérateur d'électricité, cellules photovoltaïques et capteurs chimiques.

Yamin Leprince-Wang is Full Professor at the University of Paris-Est Marne-la-Vallée, France, where she is also Head of the Materials Science & Engineering Master’s degree course. Her main research interest consists of synthesis and characterization of 1D & 2D oxide nanomaterials such as TiO2, delta-Bi2O3, ZnO and their applications in energy and environment fields, such as nanogenerator of electricity, solar cells, and chemical sensors.

Piezoelectric ZnO nanostructure for energy harvesting
Auteur : Yamin Leprince-Wang
ISBN : 978-1-84821-718-8
Editeurs : ISTE – Wiley
Collection : Nanoscience and Nanotechnology Series - Nanotechnologies for Energy Harvesting Set (Coordinated by Pascal Maigné)
Format : 16x24 cm, 142 pages

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