复旦左光正课题组最新研究成果:有机热电为何难突破?答案可能在电荷“走不远”
有机热电材料能够实现热能与电能之间的直接转换,因其柔性、低热导率、低成本和高度可调等优势,在可穿戴器件、柔性电子和低品位热能回收等领域具有广阔应用前景。近年来,尽管该领域发展迅速,但材料功率因子(PF= σS²)在中高掺杂区通常在达到最大值后迅速下降,成为制约性能进一步提升的关键瓶颈。研究表明,电荷离域程度是决定共轭聚合物电荷输运与热电性能的关键因素,但目前仍缺乏一种实用且具有普适性的定量表征方法。近日,复旦大学左光正课题组围绕有机热电领域一个长期存在且缺乏定量表征手段的关键科学问题取得新进展:如何定量描述共轭聚合物中的电荷离域程度,以及这种离域如何决定电导率、塞贝克系数与功率因子之间的平衡关系。 该工作提出,局域长度(localization length, α)可以作为连接分子结构、形貌与热电性能的关键物理量,并借助Efros–Shklovskii 可变程跳跃(ES-VRH) 模型给出了可实验提取的分析方法。该成果以“Tuning Charge Delocalization for High Performance Organic Thermoelectrics”为题,发表在Mat