BDPPVのバックボーンを合理的に改変することによって,高性能のn型熱電材料へ
Ke Shi1, Fengjiao Zhang2, Chong-An Di2
1†Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Key Laboratory of Bioorganic Chemistry and Molecular Engineering of Ministry of Education, Center for Soft Matter Science and Engineering, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, China.
Journal of the American Chemical Society
|May 22, 2015
まとめ
研究者は,強化された熱電気アプリケーションのために新しいn型ポリマーを開発しました. FBDPPVは,溶液処理可能な有機半導体で記録的なパワーファクターを達成し,先進的な熱電気装置の有望性を示しました.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- オーガニック・エレクトロニクス
- 熱電気材料 熱電気材料
背景:
- 効率的なn型有機半導体の開発は,熱電器 (TE) デバイスの進歩に不可欠です.
- 溶液処理可能な結合ポリマーは,低コストのTE材料の製造の可能性を提供します.
研究 の 目的:
- 高性能熱電気アプリケーションのための新しいn型ポリマーを合成し,特徴づけること.
- 構造変化,特にハロゲン化によるポリマーの電子特性への影響を調査する.
主な方法:
- 3つのn型ポリマーであるBDPPV,ClBDPPV,FBDPPVの合成.
- ポリマーにN-DMBI ((4-(1,3-ジメチル-2,3-ジヒドロ-1H-ベンゾイミダゾール-2-イル) フェニル) ディメチラミン) をドーピングする.
- 電気伝導性と熱電動力因子の測定.
主要な成果:
- FBDPPVは,研究されたポリマーの中で最も高い電気伝導性 (14 S cm(-1)) を示しました.
- FBDPPVは,溶液処理可能なn型結合ポリマーで報告された最高値である28μW m(-1) K(-2の熱電動功率因数を達成しました.
- ハロゲネーションは,電子の移動性とドーピングレベル,電気伝導性の重要な要因に大きな影響を与えました.
結論:
- ハロゲン化を含むポリマー構造の合理的な改変は,熱電気アプリケーションの電子特性を最適化するための鍵です.
- 開発されたn型ポリマー,特にFBDPPVは,熱電学分野での使用の可能性を大きく示しています.
- この研究は,熱電気エネルギーの収穫と冷却における先進的な有機半導体の利用の道を開く.
