在聚合物基热电器中,同时实现高导电性和Seebeck系数的两步设计规则
Zelong Li1, Wei Fu1, Dorothea Scheunemann2
1Institute for Electric Light Sources, School of Information Science and Technology, Fudan University, Shanghai, 200433, P. R. China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|November 8, 2024
概括
研究人员制定了一项两步策略,以改进有机热电材料. 通过增强聚合物平面性和引入,它们显著提高了导电性和西贝克系数,实现了功率因子的32倍增长.
科学领域:
- 有机电子学有机电子学
- 材料科学是一种材料科学.
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 有机热电面临着导电性-西贝克系数的权衡.
- 兴奋剂可以提高导电性,但往往会降低Seebeck系数.
- 设计具有高性能材料需要克服这一挑战.
研究的目的:
- 为有机热电材料开发一种新的两步结构设计策略.
- 为了同时提高导电率和Seebeck系数.
- 为设计高性能合聚合物 (CPs) 提供概念见解.
主要方法:
- 在合聚合物 (CPs) 中增强骨干平面性,以改善排序和导电性.
- 化CP骨干以诱导能量障碍并增强Seebeck系数.
- 将这一策略应用于使用BDT,BDD和TT单位的捐赠者-接受者 (D-A) CP.
主要成果:
- 实现的最大功率因子 (PF) 超过155μW m-1 K-2.2.
- 获得的Seebeck系数 (S) 大约为202μV K-1.1.
- 与非平面,非化聚合物相比,PF的提升高达32倍.
结论:
- 两步策略有效地平衡了有机热电中的导电性和Seebeck系数.
- 化是一种可行的方法来控制能量障碍和改善Seebeck系数.
- 这种方法为设计先进的有机热电材料提供了一个有希望的途径.
