原创未来光锥加速器我是科学家iScientist

你能想象用身体热量就给手机充满电吗？听起来多少有些离谱，但热电学表示这不过是小菜一碟。热电学主要通过使用无机材料，把热能转化为其他种类可以使用的能量。

论文截图

有机半导体由于其机械柔性、较轻的重量和低热导性，已成为一种很有前景的材料系统，尤其是在柔性热电应用（flexiblethermoelectricapplications）方面表现更优。高效掺杂是影响热电器件性能的关键。传统的体掺杂通常会在高掺杂浓度下引入无序，从而限制电导率。

“我们对高度有序的有机薄膜采用调制掺杂方法，在这种薄膜中掺杂的杂质会从导电通道中分离出来。有了这种方法，即使在高掺杂浓度下，我们也能够实现高效掺杂，而不会影响薄膜中的电荷输运。”研究者KarlLeo教授介绍道。

图解调制掺杂和热电压产生过程

Shu-JenWang

KarlLeo教授的团队研究了具有不同晶相的调制掺杂过的大面积红荧烯薄膜晶体中的电荷和热电输运。他们展示了当传统的体掺杂进入备用状态时，调制掺杂即使在高掺杂密度下也可以达到上乘的掺杂效率。调制掺杂正交红荧烯大大提高了热电功率因数。

“研究结果表明，调制掺杂结合高迁移率晶体有机半导体薄膜是实现高性能有机热电材料的一种新策略。调制掺杂技术的主要优点是避免了高度有序的窄带隙半导体中的电离杂质散射，使载流子浓度和迁移率各自达到最大化。”Shu-JenWang和KarlLeo教授说：“我们的工作为实现柔性热电装置铺平了新道路，这种装置能以精巧而有效的方式直接将热量转化为电能。我们相信，该工作将促进高迁移率有机半导体调制掺杂方法在高性能有机热电材料方面的进一步研究。”

参考文献

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