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Photoresponsive Thermoelectric Materials Derived from Fullerene-C60 PEDOT Hybrid Polymers
ACS Applied Energy Materials ( IF 5.4 ) Pub Date : 2020-06-22 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsaem.0c00837 Hui Zhou 1 , Yun Zheng 1 , Xizu Wang 1 , Hui Ru Tan 1 , Jianwei Xu 1, 2
ACS Applied Energy Materials ( IF 5.4 ) Pub Date : 2020-06-22 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsaem.0c00837 Hui Zhou 1 , Yun Zheng 1 , Xizu Wang 1 , Hui Ru Tan 1 , Jianwei Xu 1, 2
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A series of fullerene-C60-PEDOT hybrid polymers HP1–7 with different contents of C60 were successfully prepared and characterized in terms of UV–vis absorption spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM). Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) chains were grafted onto the surface of C60, where C60 was covalently dispersed into the whole hybrid polymer network. The thermoelectric (TE) properties of hybrid polymer films were investigated in the dark condition and under visible light irradiation. In the dark condition, the HP1 (0.00 wt % C60) films showed an electrical conductivity (σ) of 240 ± 5 S cm–1 and a Seebeck coefficient (S) of 10 ± 0.6 μV K–1. By increasing the C60 content in hybrid polymers, the σ gradually decreased to 70 ± 10 S cm–1 (HP7, 5.00 wt % C60). In contrast, the S rapidly increased to 19 ± 0.5 μV K–1 (HP4, 1.00 wt % C60) and then reached 22 ± 1.0 μV K–1 for HP7. A maximum power factor (PF) of 5.8 ± 0.2 μW m–1 K–2 was achieved for HP3 films with 0.50 wt % C60. Under light irradiation, the S of HP2–4 were decreased from 13 ± 0.8, 17 ± 0.9, and 19 ± 0.5 to 9 ± 0.4, 8 ± 0.6, and 12 ± 0.4 μV K–1, respectively, leading to decreased PFs of 1.9 ± 0.2, 1.5 ± 0.1, and 2.4 ± 0.2 μW m–1 K–2, respectively. HP3 exhibited the highest light-inhibited efficiency of the TE property with its PF of approximately one-fourth of that obtained under visible light irradiation, revealing that the TE performance of these fullerene-C60-PEDOT hybrid polymers could be feasibly controlled by the irradiation of the visible light.
中文翻译：
富勒烯-C 60 PEDOT杂化聚合物衍生的光敏热电材料
成功制备了一系列具有不同C 60含量的富勒烯-C 60 -PEDOT杂化聚合物HP1 – 7，并通过紫外可见吸收光谱，热重分析（TGA），X射线衍射（XRD）和透射率进行了表征。电子显微镜（TEM）。将聚（3,4-乙撑二氧噻吩）（PEDOT）链接枝到C 60的表面，其中C 60共价分散在整个杂化聚合物网络中。在黑暗条件下和可见光照射下研究了杂化聚合物薄膜的热电性能。在黑暗条件下，HP1（0.00 wt％C 60）薄膜的电导率（σ）为240±5 S cm –1，塞贝克系数（S）为10±0.6μVK –1。通过增加杂化聚合物中的C 60含量，σ逐渐降低至70±10 S cm –1（HP7，5.00 wt％C 60）。与此相反，小号迅速增加至19±0.5μVķ -1（HP4，1.00重量％的C 60），然后达到22±1.0μVķ -1为HP7。5.8±0.2μW米的最大功率因数（PF）-1 ķ -2是为实现HP3具有0.50 wt％C 60的薄膜。在光照射下，该小号的HP2 - 4从13±0.8降低，17±0.9和19±0.5〜9±0.4，8±0.6和12±0.4μVķ -1，分别通往下降的PF分别为1.9±0.2、1.5±0.1和2.4±0.2μWm –1 K –2。HP3表现出TE性能的最高光抑制效率，其PF约为在可见光照射下获得的PF的四分之一，这表明这些富勒烯-C 60 -PEDOT杂化聚合物的TE性能可以通过辐照来控制。可见光。
更新日期：2020-06-22
中文翻译：
富勒烯-C 60 PEDOT杂化聚合物衍生的光敏热电材料
成功制备了一系列具有不同C 60含量的富勒烯-C 60 -PEDOT杂化聚合物HP1 – 7，并通过紫外可见吸收光谱，热重分析（TGA），X射线衍射（XRD）和透射率进行了表征。电子显微镜（TEM）。将聚（3,4-乙撑二氧噻吩）（PEDOT）链接枝到C 60的表面，其中C 60共价分散在整个杂化聚合物网络中。在黑暗条件下和可见光照射下研究了杂化聚合物薄膜的热电性能。在黑暗条件下，HP1（0.00 wt％C 60）薄膜的电导率（σ）为240±5 S cm –1，塞贝克系数（S）为10±0.6μVK –1。通过增加杂化聚合物中的C 60含量，σ逐渐降低至70±10 S cm –1（HP7，5.00 wt％C 60）。与此相反，小号迅速增加至19±0.5μVķ -1（HP4，1.00重量％的C 60），然后达到22±1.0μVķ -1为HP7。5.8±0.2μW米的最大功率因数（PF）-1 ķ -2是为实现HP3具有0.50 wt％C 60的薄膜。在光照射下，该小号的HP2 - 4从13±0.8降低，17±0.9和19±0.5〜9±0.4，8±0.6和12±0.4μVķ -1，分别通往下降的PF分别为1.9±0.2、1.5±0.1和2.4±0.2μWm –1 K –2。HP3表现出TE性能的最高光抑制效率，其PF约为在可见光照射下获得的PF的四分之一，这表明这些富勒烯-C 60 -PEDOT杂化聚合物的TE性能可以通过辐照来控制。可见光。
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