趙麗娟， 孫希靜， 趙敬紅， 胡 楠， 李 權(quán)

(四川師范大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院，四川成都610066)

熱電材料是一種利用Seebeck效應(yīng)或Peltier效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能與熱能相互轉(zhuǎn)換的綠色能源材料，具有無振動(dòng)、無噪音、無泄漏、體積小、重量輕、對環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)［1-3］，目前主要應(yīng)用于溫差發(fā)電和制冷技術(shù)領(lǐng)域，被認(rèn)為是最具有發(fā)展前景的能源材料之一.熱電材料的熱電性能通常用熱電優(yōu)值ZT(ZT=S2σT/k)來評(píng)價(jià)，ZT值越大熱電轉(zhuǎn)化效率越高.因此，性能優(yōu)異的熱電材料必須具有高Seebeck系數(shù)S、高電導(dǎo)率σ和低熱導(dǎo)率k.但是，大多數(shù)材料的S、σ和k相互影響，難以獨(dú)立調(diào)控.隨著研究的深入和材料學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們先后提出聲子玻璃-電子晶體、超晶格、低維化與納米化等概念和方法，實(shí)現(xiàn)S、σ和k的相對獨(dú)立調(diào)控，無機(jī)半導(dǎo)體熱電材料的ZT值突破1.0，有些甚至超過 3.0［4-6］.但由于其成本高、加工復(fù)雜、毒性大等缺點(diǎn)嚴(yán)重阻礙其應(yīng)用發(fā)展，所以，研究者把目光轉(zhuǎn)向資源豐富、價(jià)格低廉、熱導(dǎo)率低、易于合成和加工的聚合物熱電材料［7］.目前，廣泛研究的聚合物熱電材料主要有聚苯胺(PAIN)、聚噻吩(PTH)及其衍生物、聚乙炔(PA)、聚吡咯(PPY)等［8-11］，其中聚噻吩及其衍生物熱電材料由于擁有比其他聚合物更高的Seebeck系數(shù)［12］而備受研究者的關(guān)注.在聚噻吩衍生物中，聚(3，4-二氧乙撐噻吩)(PEDOT)因具有高導(dǎo)電率(400～600 S/cm)、無毒、易加工、良好的穩(wěn)定性和較高的光傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)［13-18］已成為熱電領(lǐng)域的研究熱點(diǎn).

PEDOT是一類本征型導(dǎo)電聚合物，自1989年被拜耳公司首次合成以來，已經(jīng)對其做了多方面的研究［19］.如圖1所示，PEDOT分子鏈中存在共軛結(jié)構(gòu)，具有良好的導(dǎo)電性.此外，其噻吩環(huán)上3，4位上的乙撐二氧基的引入使聚合物分子鏈更加有序，使環(huán)上的電子密度增加，使其導(dǎo)電的摻雜狀態(tài)更加穩(wěn)定［20］.

PEDOT不易溶于水，但可與聚對苯乙烯磺酸(PSS)形成穩(wěn)定的深藍(lán)色聚合物懸浮液.PSS的引入既起到了平衡電荷的作用又增加了PEDOT的水溶性.PSS、PEDOT:PSS結(jié)構(gòu)如圖2所示.

PEDOT:PSS具有良好的成膜性［21］，涂布后可形成穩(wěn)定的導(dǎo)電薄膜，可應(yīng)用于傳感器、發(fā)光二極管、太陽能電池、超級(jí)電容器等［22-26］領(lǐng)域.研究發(fā)現(xiàn)，PEDOT:PSS與其他助劑如二甲基亞砜(DMSO)、乙二醇(EG)等一起可大幅度提高其導(dǎo)電性，形成熱電性能更加優(yōu)良的熱電復(fù)合材料［27-29］.因此，PEDOT:PSS熱電材料的研究具有很大的科研和應(yīng)用價(jià)值.

1 PEDOT:PSS及其復(fù)合材料的熱電性能研究

PEDOT是一類重要的高分子熱電材料，具有良好導(dǎo)電性，其導(dǎo)電過程中的載流子是材料中的自由電子和空穴.與PSS復(fù)合之后，純PEDOT:PSS薄膜的Seebeck系數(shù)(12～16 μV/K)較高，熱導(dǎo)率(0.33 W/(m·K))較低，但由于PSS對載流子的阻礙作用導(dǎo)致電導(dǎo)率(0.06 S/cm)也較低［30-32］.因此，在保持其低熱導(dǎo)率的同時(shí)，提高其電導(dǎo)率是PEDOT:PSS熱電材料的研究目標(biāo)，也是未來研究方向之一.

1.1 PEDOT:PSS小分子摻雜熱電材料 摻雜［33］是提高共軛導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電性的重要方法，通過化學(xué)或電化學(xué)摻雜，其電導(dǎo)率可達(dá)102～104S/m.PEDOT:PSS溶液與小分子如EG、DMSO、尿素等摻雜后可改變材料的微觀結(jié)構(gòu)或?qū)щ姍C(jī)制，進(jìn)而明顯提高復(fù)合材料的熱電性質(zhì).

Q.Wei等［34］向 PEDOT:PSS 溶液中引入 EG溶液，研究發(fā)現(xiàn)EG的加入可有效提高薄膜的電導(dǎo)率.這是因?yàn)镋G的加入導(dǎo)致PEDOT的平均晶體尺寸增大，同時(shí)使PEDOT納米粒子在薄膜中的排列更加有序［34］(如圖3所示)，增加了載流子的遷移率和密度，最終使電導(dǎo)率增加.

H.L.Kwok［35］等發(fā)現(xiàn)采用EG摻雜的方法不僅提高了電導(dǎo)率而且熱導(dǎo)率降低，使PEDOT:PSS復(fù)合材料的 ZT值增加.S.K.Yee等［36］將 PEDOT:PSS與極性溶劑(DMSO，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%)摻雜后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電運(yùn)輸方式由跳躍運(yùn)輸轉(zhuǎn)變成載體分散運(yùn)輸.由于導(dǎo)電運(yùn)輸方式的改變，復(fù)合材料的導(dǎo)電率增加，但是熱導(dǎo)率未明顯降低，功率因子(S2σ)最大值為100 μW/(m·K2)，比純PEDOT:PSS材料高5個(gè)數(shù)量級(jí).M.Scholdt等［37］也發(fā)現(xiàn)室溫下DMSO摻雜的PEDOT:PSS的ZT值增大，最大ZT值為9.2×10-3.F.X.Jiang等［13］將 DMSO和 EG 摻雜的 PEDOT:PSS復(fù)合材料壓片，對其熱電性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)添加DMSO、EG有機(jī)溶劑可改變PEDOT的主鏈結(jié)構(gòu)(由苯式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成醌式結(jié)構(gòu))，共軛程度得到提高進(jìn)而使導(dǎo)電率提高，但是Seebeck系數(shù)改變較小，在8～15 μV/K范圍內(nèi)波動(dòng).摻雜后的PEDOT:PSS具有較低的熱導(dǎo)率，僅為0.17 W/(m·K)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)無機(jī)熱電材料.F.F.Kong等［38］用不同濃度的尿素作為摻雜劑，實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)摻雜尿素后，由于載流子遷移率的增加，電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)都有所增大，在尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%時(shí)效果最佳.其電導(dǎo)率從8.16提高到63.13 S/cm、Seebeck系數(shù)從14.47增加到20.7 μV/K，與純的PEDOT:PSS相比分別增加8倍和1.5倍.S2σ上升到2.7 μW/(m·K2)，最大ZT值為4.78×10-3.隨后，F(xiàn).F.Kong等［39］將DMSO 和不同濃度的尿素加入PEDOT:PSS溶液中，可以明顯提高其導(dǎo)電率(由8.16增長到400 S/cm)，Seebeck系數(shù)室溫下最大值為18.81 μV/K，PEDOT:PSS復(fù)合薄膜的最大 S2σ 為8.81 μW/(m·K2)，ZT 值最高為0.024，比Si/聚合物復(fù)合材料高出近1個(gè)數(shù)量級(jí).這可能是因?yàn)镈MSO和尿素的加入增加了PEDOT粒子的平均粒徑，減少了PSS對PEDOT顆粒的阻礙作用，在PEDOT:PSS薄膜中建立了更好的導(dǎo)電通路，促進(jìn)了電荷在鏈與鏈之間的傳遞，提高了導(dǎo)電率，最終使復(fù)合材料的ZT值增大.M.Culebras等［40］發(fā)現(xiàn)PEDOT摻雜如PF6、二(三氟甲基磺酰)亞胺(BTFMSI)等離子可以提高其熱電性能.摻雜后聚合物主鏈發(fā)生延伸，有利于電荷的傳導(dǎo)，進(jìn)而使電導(dǎo)率增加.材料摻雜后進(jìn)一步與肼化學(xué)還原來優(yōu)化S2σ，室溫下測得熱導(dǎo)率為0.19 W/(m·K)，S2σ 為 147 μW/(m·K2)，ZT值高達(dá)0.22，與某些無機(jī)熱電材料相近，這表明摻雜的高分子熱電材料在熱電材料領(lǐng)域可以與無機(jī)材料競爭，將擁有廣闊的應(yīng)用前景.

以上研究表明，小分子摻雜后的PEDOT:PSS熱電材料的熱電性質(zhì)明顯改善，同時(shí)摻雜劑存在一個(gè)最佳含量，使得PEDOT:PSS的ZT值最高.但是摻雜后的PEDOT:PSS復(fù)合材料的ZT值仍然較低，難以得到實(shí)際應(yīng)用.近年來隨著研究的不斷深入，研究者發(fā)現(xiàn)有機(jī)/無機(jī)復(fù)合也是提高熱電性能的有效手段［41-43］.

1.2 PEDOT:PSS/無機(jī)納米復(fù)合熱電材料 導(dǎo)電高分子/無機(jī)復(fù)合材料是一類新型的功能材料，是熱電材料研究發(fā)展的一個(gè)重要方向.PEDOT:PSS/無機(jī)復(fù)合材料是利用導(dǎo)電高分子材料的低熱導(dǎo)率和無機(jī)納米熱電材料的高電導(dǎo)率及Seebeck系數(shù)，進(jìn)而可調(diào)控復(fù)合材料的熱電性能.

Z.Zhang等［44］把多壁碳納米管(MWCNTs)與PEDOT:PSS原位聚合制成納米復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)該復(fù)合材料的熱電性能得到改善.PEDOT:PSS和MWCNTs界面之間存在很強(qiáng)的相互作用，這可能會(huì)導(dǎo)致其形成相互連通的導(dǎo)電通道，從而提高導(dǎo)電率.K.Zhang等［45］將石墨烯、富勒烯與PEDOT:PSS復(fù)合制備成納米級(jí)復(fù)合材料，該材料的電導(dǎo)率增至1×104～7×104S/m，Seebeck系數(shù)提高4倍左右，因此，復(fù)合材料的ZT值與只摻雜單相導(dǎo)電物質(zhì)的相比增加一個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到6.7×10-2.這是因?yàn)槭┯兄谔岣邔?dǎo)電性而富勒烯提高Seebeck系數(shù)和阻礙熱導(dǎo)率，二者協(xié)同效應(yīng)提高了熱電性能.D.Yoo等［46］采用原位聚合法將石墨烯融入PSS溶液中，再與EDOT聚合制成復(fù)合材料.隨著加入石墨烯含量的不同，材料的導(dǎo)電率發(fā)生變化.該實(shí)驗(yàn)證明在石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，電導(dǎo)率最高為637 S/cm，S2σ 為45.7 μW/(m·K2)，比純 PEDOT:PSS薄膜分別提高41%和93%.F.Y.Li等［47］采用原位還原法將還原氧化石墨烯(r-GO)與PEDOT:PSS復(fù)合制備成了復(fù)合材料，由于r-GO與聚合物基體、還原劑HI之間的相互作用使其電導(dǎo)率、Seebeck系數(shù)都得到相應(yīng)的提高.含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的還原氧化石墨烯的復(fù)合材料S2σ為32.6 μW/mk2，是同種方法制備的 PEDOT:PSS薄膜的1.5倍.M.Zhang等［48］用硫酸處理過的PEDOT:PSS溶液與r-GO混合制成復(fù)合材料，r-GO的加入可以引發(fā)PEDOT主鏈由苯式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成醌式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了電荷的轉(zhuǎn)移，提高了材料的導(dǎo)電率.

除了與碳納米導(dǎo)電粒子摻雜外，與無機(jī)金屬或半導(dǎo)體納米材料摻雜，PEDOT:PSS材料的熱電性能也能明顯提高.N.Toshima等［49］將金納米粒子和PEDOT:PSS復(fù)合制備薄膜，研究發(fā)現(xiàn)金納米粒子的添加提高了復(fù)合材料的ZT值(最大為0.098).G.O.Park等［50］采用滴落涂布法制成了Ge/PEDOT:PSS復(fù)合薄膜，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)室溫下，Ge的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29.6%時(shí) S2σ最大為165 μW/(m·K2)，ZT值為0.1，比純的導(dǎo)電聚合物至少高10倍，這表明復(fù)合材料的異質(zhì)結(jié)構(gòu)能有效地提高材料的熱電效率.X.Fang等［51］發(fā)現(xiàn)二維CoS納米片的加入，提高了PEDOT:PSS薄膜的導(dǎo)電率.通過調(diào)整CoS納米片在薄膜中的形態(tài)和濃度，能夠提高有機(jī)-無機(jī)界面的復(fù)合速率和空穴傳輸能，該復(fù)合材料在太陽能電池中的電力轉(zhuǎn)換有廣泛應(yīng)用前景.H.Song等［52］采用簡單的物理混合法將用HCl處理過的Bi2Te3粉末與 PEDOT:PSS摻雜成膜，并從100到300 K溫度范圍的薄膜的熱電性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.在Bi2Te3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，復(fù)合高分子膜的最大電導(dǎo)率達(dá)到421 S/cm，相應(yīng)的最高S2σ是9.9 μW/(m·K2)，而其Seebeck系數(shù)在小范圍內(nèi)(14.2～18.6 μV/K)平穩(wěn)波動(dòng).此外，由于Bi2Te3的加入，減少了熱能傳輸路徑，復(fù)合薄膜熱導(dǎo)率相對較低((0.07±0.02)W/(m·K))，室溫下ZT值最大達(dá)到0.04.以上研究表明，制備高分子-無機(jī)熱電復(fù)合材料是一種有效提高導(dǎo)電聚合物熱電性能的方法.

此外，研究發(fā)現(xiàn)同種無機(jī)材料的不同結(jié)構(gòu)對復(fù)合材料的熱電性質(zhì)也有影響.S.K.Yee等［36］發(fā)現(xiàn)碲納米線和PEDOT:PSS混合而成的復(fù)合材料可以通過控制納米粒子的形狀、聚合物基體與極性溶劑摻雜來優(yōu)化其熱電性質(zhì).B.Zhang等［9］將鹽酸處理過的p型、n型 Bi2Te3與 PEDOT:PSS混合，S2σ值都有提高，但是不同類型的摻雜Seebeck系數(shù)不同，實(shí)驗(yàn)得到加入n型Bi2Te3的復(fù)合材料的Seebeck系數(shù)比加入p型的低.D.Kim等［53］采用超聲法將碳納米管與PEDOT:PSS混合制成復(fù)合材料并研究了其熱電性能，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)合成溫度、碳納米管類型和濃度對復(fù)合材料的熱電性能有影響，單壁碳納米管(SWCNTs)與PEDOT:PSS比例為1∶1制備的復(fù)合材料在室溫下干燥表現(xiàn)出最好的熱電性能，ZT值為0.02，比大多數(shù)聚合物至少高一個(gè)數(shù)量級(jí).A.Yoshida等［54］將2種不同形狀的材料(桿狀的金納米棒(AuNRs)和球形金納米粒子(AuNPs))與PEDOT:PSS溶液混合制備有機(jī)-無機(jī)雜化薄膜.研究發(fā)現(xiàn)，隨著AuNRs濃度的增加，PEDOT:PSS/AuNRs混合薄膜導(dǎo)電性增強(qiáng)(最大2 000 S/cm)，同時(shí)Seebeck系數(shù)減少至12 μV/K.而對AuNPs的加入并沒有引起復(fù)合材料導(dǎo)電率的變化，可能由于它們的形狀相對難形成導(dǎo)電連接，即載流子傳輸路徑.這表明不同形狀的同種物質(zhì)性質(zhì)不同，有較大的長寬比(棒狀和線狀)的一維粒子在高導(dǎo)電的混合材料中有很大的研究價(jià)值.

將高電導(dǎo)率的無機(jī)納米粒子如碳納米管、石墨烯、納米金粒子等與無摻雜的低熱導(dǎo)率的PEDOT:PSS復(fù)合，在提高電導(dǎo)率的同時(shí)有效抑制了聲子的傳導(dǎo)，提高了PEDOT:PSS/無機(jī)熱電材料的熱電性能.PEDOT:PSS/無機(jī)納米粒子復(fù)合材料的熱電性能的研究可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、輕量級(jí)、高效的PEDOT:PSS熱電材料的發(fā)展.

1.3 特殊結(jié)構(gòu)PEDOT:PSS復(fù)合熱電材料 與PEDOT:PSS小分子復(fù)合熱電材料相比，PEDOT:PSS/無機(jī)納米復(fù)合熱電材料的熱電性能提高較大，但其ZT值仍較低，這是因?yàn)闊o機(jī)納米材料在復(fù)合材料中的熱電功能被弱化.因此，具有良好熱電性能的PEDOT:PSS熱電材料需要形成特殊結(jié)構(gòu)來保持聚合物低熱導(dǎo)率的同時(shí)還能夠綜合利用無機(jī)材料的高電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù).

K.Xu等［55］成功設(shè)計(jì)了具有餅狀結(jié)構(gòu)的PEDOT-rGO納米復(fù)合材料，該特殊結(jié)構(gòu)的形成是由于PEDOT與rGO納米粒子之間的π-π界面相互作用.餅狀結(jié)構(gòu)的形成極大增強(qiáng)了載流子遷移率，提高了材料的導(dǎo)電率和Seebeck系數(shù)，室溫下的S2σ可達(dá)到(5.2±0.9)μW/mk2，比純的 PEDOT高13.3倍.C.C.Liu等［56］向 PEDOT:PSS溶液中添加離子液體制成薄膜，離子溶液的加入誘導(dǎo)PEDOT顆粒在水平方向和垂直方向形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加了費(fèi)米能級(jí)附近的載流子密度，從而使復(fù)合材料的熱電材料性能提高，該薄膜的最大電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)分別為174 S/cm和30 μV/K，電導(dǎo)率比純PEDOT:PSS高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，Seebeck系數(shù)提高 2倍.D.Kim 等［53］用 PEDOT:PSS吸附在SWCNTs表面并與乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液復(fù)合，制成具有隔離網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料.連通的隔離網(wǎng)絡(luò)保留了SWCNTs的性質(zhì)，具有較高的電導(dǎo)率(4×104S/m)和Seebeck系數(shù)，隔離網(wǎng)絡(luò)中存在的大量界面有效地散射了聲子，熱導(dǎo)率變化很小，復(fù)合材料的ZT值為0.02.J.Li等［57］采用旋涂法以PEDOT:PSS為原料與MWCNTs摻雜制成薄膜，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MWCNTs能夠均勻的分散在PEDOT:PSS薄膜之中，并且沒有改變其結(jié)晶和主鏈結(jié)構(gòu).實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)MWCNTs形成的類似隔離網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)增加了薄膜的導(dǎo)電性，摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%時(shí)導(dǎo)電率高達(dá)9.16 S/cm.

除此之外，納米結(jié)構(gòu)化、低維化也能夠有效改善PEDOT:PSS復(fù)合材料的熱電性能.K.C.See等［58］發(fā)現(xiàn)用PEDOT:PSS包覆碲納米棒制成的納米結(jié)構(gòu)化薄膜，電導(dǎo)率得到提高，ZT值高達(dá)0.1.N.Massonnet等［59］將 PEDOT/PSS 薄膜(＞10 μm)轉(zhuǎn)移到其他形狀的柔性基板上，發(fā)現(xiàn)其Seebeck系數(shù)增長至 161 mV/K.H.J.Song等［60］將 PEDOT:PSS旋涂在已涂SWCNTs的玻璃基板上，制成具有層狀納米結(jié)構(gòu)的PEDOT:PSS/SWCNTs復(fù)合材料.實(shí)驗(yàn)測試發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的導(dǎo)電率和Seebeck系數(shù)分別達(dá)到241 S/cm和38.9 mV/K，都高于純的PEDOT:PSS薄膜，最大的S2σ可以達(dá)到21.1 W/(m·K2)，比純的PEDOT:PSS高出4個(gè)數(shù)量級(jí).低維化的導(dǎo)電聚合物能夠增加納米能級(jí)附近的狀態(tài)密度和載流子的遷移率，進(jìn)而增大Seebeck系數(shù).此外，低維化還有助于聲子散射降低熱導(dǎo)率，同時(shí)不會(huì)顯著增加材料表面的電子散射進(jìn)而保持其電導(dǎo)率，最終達(dá)到提高熱電性能的目的.H.Okuzaki等［61］用紡絲法制備出的PEDOT:PSS微纖維電導(dǎo)率可達(dá)到10-1S/cm.D.K.Taggart等［62］采用平版印章電沉積法制備出PEDOT納米線，發(fā)現(xiàn)PEDOT的排列比在PEDOT:PSS薄膜中更加有序，載流子濃度降低但遷移率提高，從而使其電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)得到提高，所測S2σ為92 μW/(m·K2)，遠(yuǎn)高于其他聚噻吩類熱電材料.

以上研究表明，具有隔離網(wǎng)絡(luò)或納米結(jié)構(gòu)化等特殊結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，能有效地發(fā)揮無機(jī)材料的高導(dǎo)電性和高分子材料的低熱導(dǎo)性，使材料熱電性能得到有效提高.因此，制備具有特殊結(jié)構(gòu)的PEDOT:PSS/無機(jī)復(fù)合材料具有很大的發(fā)展?jié)摿脱芯績r(jià)值.

2 結(jié)語與展望

綜上所述，通過適度摻雜DMSO、EG等小分子、與碳納米管、石墨烯、納米金屬粒子等無機(jī)納米材料復(fù)合或設(shè)計(jì)具有隔離網(wǎng)絡(luò)、納米結(jié)構(gòu)化等特殊結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料可有效提高PEDOT:PSS熱電材料的ZT值，但與無機(jī)熱電材料相比仍比較低，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用.因此，在保持PEDOT:PSS熱電材料低熱導(dǎo)率的同時(shí)，如何提高其電導(dǎo)率進(jìn)而提高熱電性能仍然是該領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn).今后研究重點(diǎn)主要集中在:

1)優(yōu)化PEDOT:PSS復(fù)合材料的制備工藝，控制無機(jī)納米粒子組分含量及在其復(fù)合材料中的結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)好電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率和Seebeck三者的關(guān)系，進(jìn)而提高材料的熱電性能;

2)進(jìn)一步探索設(shè)計(jì)具有特殊結(jié)構(gòu)的PEDOT:PSS熱電材料;

3)加強(qiáng)應(yīng)用方面的研究，促進(jìn)PEDOT:PSS熱電材料的實(shí)用化.當(dāng)ZT＞2時(shí)，PEDOT:PSS熱電材料才有可能在發(fā)電、制冷等器件中得到廣泛的應(yīng)用.

可以預(yù)見，隨著科學(xué)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，PEDOT:PSS熱電材料的熱電性能將會(huì)進(jìn)一步得到提高，必將成為我國熱電材料領(lǐng)域的一個(gè)新的研究熱點(diǎn).

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