2020年10月7日
一种kaust研究团队探索能够将热能转化为电力的薄膜,并指出以前用于保护太阳能电池的聚合物可以用于消费电子领域的新应用中。
当半导体的两个侧面的温度变化时,电子从热到冷却区域的移动会产生电流。这种情况称为热电效应,通常需要具有坚固的陶瓷结构的半导体来保留两侧之间的热方差。
但是,聚合物还表现出热电行为的最新发现鼓励了如何充分利用这种方法来更好地收获能量收获,包括整合到可穿戴设备中。
Derya Baran和她在Kaust的团队正在帮助使用包括多层甲磺酸盐(PEDOT:PSS)和Poly(3,4-乙二烯二苯二苯乙烯)链组成的指挥聚合物来创建自动驱动器件。
相对经济且易于处理应用程序,包括喷墨印刷,PEDOT:PSS是领先的热电聚合物之一,因为它能够吸收称为掺杂剂的效率添加剂。
Baran团队的研究人员Diego Rosas-Villalva描述了热电PEDOT:PSS薄膜经常暴露于由强酸组成的掺杂剂。该过程消除了松动的PSS链以增强聚合物结晶度,并留在颗粒后面,以氧化PEDOT链以提高电导率。欧洲杯猜球平台
我们使用硝酸是因为它是PEDOT最好的掺杂剂之一。但是,它很容易蒸发,这会随着时间的流逝而降低热电的性能。
迭戈·罗萨斯·维拉尔瓦(Diego Rosas-Villalva),研究人员,卡斯特
掺杂阶段完成后,PEDOT:PSS膜必须忍受一个反向过程,以中和或“ dedope”某些导电颗粒以推动热电发电。欧洲杯猜球平台
特征性的尿道剂包括短的烃,包括带正电荷的胺基。KAUST团队正在分析这些胺链的聚合版本,称为乙氧基化聚乙基亚胺,当他们观察到具有非凡的效果 - PSESOT:PSS膜,与未经经过培训的样品相比,一周后用聚乙基胺保留了热电学的两倍。
该团队的检查表明,聚乙烯亚胺成功地封装了PEDOT:PSS膜以阻止硝酸的逃逸。此外,这种涂层改变了热电聚合物的电子特性,使得从包括人体热量在内的来源产生能量变得更加容易。
我们并不期望这种聚合物会改善设备的寿命,尤其是因为它是如此薄的膜,不到5纳米。它以前已被纳入其他有机电子产品,但几乎没有探索用于热电学。
迭戈·罗萨斯·维拉尔瓦(Diego Rosas-Villalva),研究人员,卡斯特
期刊参考:
Rosas-Villalva,D.,等。(2020)通过工作函数修改,酸性PEDOT:PSS膜中的热电性能和寿命增强。ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩。doi.org/10.1021/acsaem.0c01511。
资源:https://kaust.edu.sa/en