報(bào)告題目：高性能有機(jī)熱電材料研究

報(bào)告時(shí)間：2025年11月20日14:30-15:00

報(bào)告地點(diǎn)：5B202

報(bào)告人：唐小紅

主辦單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院

報(bào)告人簡(jiǎn)介：

唐小紅，西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，講師。2025年博士畢業(yè)于四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院。長(zhǎng)期從事于有機(jī)熱電材料及器件的研究工作，提出了電子、離子協(xié)同輸運(yùn)調(diào)控?zé)犭娦阅艿男虏呗?。在一區(qū)雜志Composites Part B 、Carbon 、Composites Part A以及高分子領(lǐng)域老牌二區(qū)ACS Applied Materials & Interfaces 、 Polymer等雜志發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文21篇，其中第一作者6篇（其中導(dǎo)師一作1篇），累計(jì)影響因子>50，累計(jì)被引接近800次，h指數(shù)為13，申請(qǐng)發(fā)明專利1項(xiàng)。

內(nèi)容簡(jiǎn)介：

太陽(yáng)能熱電發(fā)電機(jī)（STEGs）通過(guò)光熱電效應(yīng)將光能直接轉(zhuǎn)化為電能，因其簡(jiǎn)單的器件結(jié)構(gòu)和環(huán)境友好特性而受到廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)熱電發(fā)電機(jī)需要將光熱材料、熱電轉(zhuǎn)換模塊和熱管理材料進(jìn)行復(fù)雜組裝，制備工藝復(fù)雜且成本較高，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。近年來(lái)，有機(jī)熱電材料（如PEDOT:PSS）因其在紅外區(qū)具有優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換能力，可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的一步轉(zhuǎn)化，同時(shí)具備柔性、低成本等優(yōu)勢(shì)，成為極具潛力的替代方案。然而，PEDOT:PSS固有的低電導(dǎo)率和較差的光熱轉(zhuǎn)換效率嚴(yán)重制約了其實(shí)際性能。

       本研究提出一種協(xié)同改性策略：首先通過(guò)離子液體（IL）處理優(yōu)化PEDOT:PSS的載流子遷移率，提升電導(dǎo)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(jìn)IL的均勻分散，另一方面作為聲子散射中心降低材料導(dǎo)熱系數(shù)。結(jié)果表明，PEDOT:PSS/IL/SiO??復(fù)合薄膜的光熱轉(zhuǎn)換效率較純PEDOT:PSS和PEDOT:PSS/IL分別提升約134%和82.3%，同時(shí)熱電優(yōu)值（ZT）提高約270%。基于該薄膜構(gòu)建的自支撐三臂器件在模擬太陽(yáng)光下實(shí)現(xiàn)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(jī)光熱電材料的設(shè)計(jì)提供了新思路，推動(dòng)了太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展。