Dicetopirrolopirrol flanqueado por pirazina (DPP): un nuevo polímero para termoeléctricos orgánicos de alto...

Área de la Ciencia:

• Productos electrónicos orgánicos
• Ciencias de los materiales
• Conversión de energía

Sus antecedentes:

• Los polímeros conjugados n-dopados suelen presentar una baja conductividad eléctrica y un rendimiento termoeléctrico.
• Esto limita su uso en dispositivos termoeléctricos orgánicos de tipo n.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo derivado del ditopirrolopirrol (DPP), el DPP flanqueado por pirazina (PzDPP), con un alto nivel de LUMO.
• Para sintetizar y caracterizar un copolímero donante-aceptor, P ((PzDPP-CT2), basado en PzDPP para mejorar las propiedades termoeléctricas.

Principales métodos:

• Síntesis de un nuevo derivado de PzDPP y un copolímero de PzDPP-CT2.
• Caracterización de las propiedades electrónicas del polímero, incluido el nivel LUMO y las interacciones entre cadenas (distancia de apilamiento π-π).
• n-Dopaje de P ((PzDPP-CT2) utilizando N-DMBI y medición de la conductividad eléctrica y el factor de potencia.

Principales resultados:

• P ((PzDPP-CT2) exhibe un nivel de energía LUMO profundo y fuertes interacciones entre cadenas con una distancia de apilamiento π-π de 3,38 Å.
• n-Doped P ((PzDPP-CT2) logró altas conductividades eléctricas (hasta 8,4 S cm−1) y factores de potencia (hasta 57,3 μW m−2 K−2).
• Estas métricas de rendimiento superan a las de los polímeros DPP n-dopados informados anteriormente y son las más altas entre los polímeros conjugados n-dopados procesables en solución.

Conclusiones:

• El PzDPP es un componente prometedor para los termoeléctricos orgánicos de tipo n de alto rendimiento.
• El n-dopaje eficiente en polímeros conjugados se puede lograr a través de una ingeniería molecular cuidadosa sin comprometer las interacciones entre cadenas.