利用印刷法制作高性能有机热电材料

2016121

日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）作为未利用热能创新利用研究会（TherMAT）的合作伙伴，在“未利用热能创新利用技术的研究发展”项目中，利用印刷法开发出高性能p型有机热电转换材料，其发电性能输出功率因数达到世界最高水平的600 μW/mK2。与传统的无机热电转换材料相比，有机热电转换材料具有轻量、柔软等特征，并可以采用低成本、高生产率的印刷法生成。有机热电转换材料可以将周围低温余热转换为电，从而驱动传感器等低功率电子设备工作。目前有机热电转换材料发电性能较低。碳纳米管高分子复合材料是将碳纳米管分散在溶解高分子材料的有机溶剂中，将分散溶液涂布在衬底上，然后使有机溶剂干燥而得到的。研究人员发现，聚苯乙烯-碳纳米管复合绝缘体材料的塞贝克系数随着聚苯乙烯浓度增加而增大。另一方面，随着碳纳米管直径减小，该复合绝缘体的电导率会大幅提升，而塞贝克系数不受影响。研究人员通过组合这些效果，将小直径碳纳米管与聚苯乙烯混合，提高功率因数。研究人员还将通过控制材料内部的精细结构，进一步提高有机热电转换材料的性能和效率。此外，还将继续推进项目的研究和开发，提供技术使闲置热能的有效利用。


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