使用PEDOT:PSS和Bi2Te3用于可穿戴式热电偶的复合热电偶材料的开发
Olga Rac-Rumijowska1, Piotr Markowski1, Karol Rauch2
1Faculty of Electronics, Photonics and Microsystems, Wrocław University of Science and Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland.
Materials (Basel, Switzerland)
|November 13, 2025
概括
研究人员使用PEDOT:PSS和甲化物 (Bi2Te3) 开发了可打印的热电糊,用于可穿戴电子产品. 这些材料能够有效地从体温中收集能量,为自动供电设备铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电子工程 电子工程
- 收集能源 收集能源
背景情况:
- 灵活和可穿戴的电子设备需要高效的电源.
- 热电发电机 (TEG) 为从环境温度梯度中收集能量提供了一个有前途的解决方案.
- 开发可打印和可适应的热电材料对于将TEG集成到可穿戴设备中至关重要.
研究的目的:
- 准备和表征热电复合糊用于丝网和版印刷.
- 为了评估这些糊在聚胺 (Kapton) 和聚织物等柔性基板上的性能.
- 为了制造和测试用于能源采集应用的织热.
主要方法:
- 混合PEDOT:PSS糊与甲化物 (Bi2Te3) 粉末,以创建可打印的复合材料.
- 使用丝网印刷和版印刷技术将面料沉积在柔性基板上.
- 描述包括板电阻,Seebeck系数和功率因子测量.
- 使用银 (Ag) 和开发的PEDOT:PSS/Bi2Te3糊的织热的制造.
主要成果:
- 复合糊对聚胺薄膜和聚织物具有良好的粘合性.
- 板电阻在26-264Ω/平方之间,Seebeck系数在14-45μV/K之间,功率系数在0.05-0.8μW/mK2.2之间.
- 在100°C的温度梯度下,制造的织热产生了6-8mV的输出电压和0.01-0.12μW的输出功率.
- 从人与环境的温度梯度中收集的能量产生了大约0.3mV的输出电压.
结论:
- 基于PEDOT:PSS和Bi2Te3的可打印热电复合糊适用于灵活和可穿戴的电子产品.
- 开发的材料和制造方法可以创建基于织的热,以有效地收集能量.
- 这些发现表明了自动供电可穿戴设备利用身体热能的潜力.
