報告題目：高性能有機熱電材料研究

報告時間：2025年11月20日14:30-15:00

報告地點：5B202

報告人：唐小紅

主辦單位：材料科學與工程學院

報告人簡介：

唐小紅，西華大學材料科學與工程學院，講師。2025年博士畢業于四川大學高分子科學與工程學院。長期從事于有機熱電材料及器件的研究工作，提出了電子、離子協同輸運調控熱電性能的新策略。在一區雜志Composites Part B 、Carbon 、Composites Part A以及高分子領域老牌二區ACS Applied Materials & Interfaces 、 Polymer等雜志發表SCI學術論文21篇，其中第一作者6篇（其中導師一作1篇），累計影響因子>50，累計被引接近800次，h指數為13，申請發明專利1項。

內容簡介：

太陽能熱電發電機（STEGs）通過光熱電效應將光能直接轉化為電能，因其簡單的器件結構和環境友好特性而受到廣泛關注。傳統的無機熱電發電機需要將光熱材料、熱電轉換模塊和熱管理材料進行復雜組裝，制備工藝復雜且成本較高，限制了其大規模應用。近年來，有機熱電材料（如PEDOT:PSS）因其在紅外區具有優異的光熱轉換能力，可實現太陽能的一步轉化，同時具備柔性、低成本等優勢，成為極具潛力的替代方案。然而，PEDOT:PSS固有的低電導率和較差的光熱轉換效率嚴重制約了其實際性能。

       本研究提出一種協同改性策略：首先通過離子液體（IL）處理優化PEDOT:PSS的載流子遷移率，提升電導率；隨后引入表面帶正電的氨基化SiO?納米顆粒（SiO??），一方面促進IL的均勻分散，另一方面作為聲子散射中心降低材料導熱系數。結果表明，PEDOT:PSS/IL/SiO??復合薄膜的光熱轉換效率較純PEDOT:PSS和PEDOT:PSS/IL分別提升約134%和82.3%，同時熱電優值（ZT）提高約270%。基于該薄膜構建的自支撐三臂器件在模擬太陽光下實現了約50 μA的輸出電流和13.57 nW的功率輸出。本研究為高性能有機光熱電材料的設計提供了新思路，推動了太陽能直接轉換技術的發展。