高分量D-A共聚物

掺杂即换型

同一共聚物仅靠分子量翻倍便可将塞贝克系数由正转负，n型电导率近乎翻倍

Qisheng, Zhou · Chun, Zhan · Wei, Wang · Chenglong, Li · Defu, Dong · 肖生强

ACS Applied Polymer Materials 2023

具体参数

塞贝克系数符号翻转阈值

{'zh': '4', 'en': '4'} mg mL-1

最优n型电导率比值

{'zh': 'nearly 2', 'en': 'nearly 2'}

HOMO能级

{'zh': '-5.10', 'en': '-5.10'} eV

技术优势

一种材料两种极性

高分子量PTDT2fBT-H在FeCl₃掺杂≥4 mg mL⁻¹时塞贝克系数转负，而低分子量膜始终保持p型，同一共聚物可覆盖双极性。

n型电导率翻倍

最优n型电导率近低分子量膜两倍，源于高分子量膜更高的掺杂效率和更利于电荷传输的微观结构。

分子量即开关

高分子量使HOMO升至−5.10 eV，较低分子量高0.11 eV，掺杂时费米能级可下穿输运能级，触发极性翻转。

应用场景

• 有机热电材料：提供一种无需改变共轭骨架即可实现p/n切换的分子量调控策略，扩充n型材料库。
• 柔性热电发电机：同一种聚合物可分别制备p型和n型腿，简化柔性热电器件的材料配对与工艺。
• 可穿戴能量收集：可溶液加工的聚合物薄膜适合柔性可穿戴基底，利用体温差发电。
• 自供电传感器：极性可调的聚合物薄膜可用于构建无需外接电源的热电传感器。