对库伦比相互作用的选,以在合聚合物中获得更高的功率因子

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 聚合物科学 聚合物科学

背景情况:

• 导电性聚合物的热电性质通常受到分子乱和因对子引发的形态变化所限制.
• 为热电性能优化载体度通常需要形态控制,这是具有挑战性的.

研究的目的:

• 探索一种新的方法来增强导电聚合物的热电性质,通过控制极子和对子之间的库伦比相互作用,独立于形态.
• 研究库伦比选对不同合聚合物的电荷传输和热电性能的影响.

主要方法:

• 在现场进行了对聚3-基thiophene-2,5-diyl) (P3HT),聚[2,5-bis(3-dodecylthiophen-2-yl) thieno[3,2-b]thiophene[PBTTT-C₁₂,和聚[2,5-(2-octyldodecyl)-3,6-diketopyrrolopyrrole-alt-5,5-(2,5-di(thien-2-yl) thieno[3,2-bthiophene] (OD-PDPP2T-TT) 的热电试验.
• 草地发生率广角X射线散射 (GIWAXS) 用于分析聚合物形态.
• 博尔兹曼运输方程被用来建模电荷散射机制.

主要成果:

• 与PBTTT-C₁₂相比,在OD-PDPP2T-TT中观察到热电功率因子增加了9倍.
• 这种增强归因于电荷载体的改善的库伦比选,特别是在最佳化方案中.
• 在P3HT和PBTTC-C₁₂中,杂质散射占主导地位,而OD-PDPP2T-TT呈现了向声波声波有限散射的转变,从而实现了更有效的对电离子选.

结论:

• 控制coulombic相互作用提供了一种新的策略,可以在不依赖形态调节的情况下增强导电聚合物的热电特性.
• 这些发现为对联聚合物的热电物理学提供了更深入的理解.
• 这项工作为开发高性能有机热电材料提供了一个有希望的途径.