上海硅酸盐所李慧/陈立东团队 Matter：“主链规整+极性侧链随机分布”策略实现聚合物材料热电性能提升

背景：聚合物热电材料因其可溶液加工、柔性和低热导率等优势，在柔性可穿戴器件领域具有应用前景，但普遍面临本征迁移率低、载流子浓度与迁移率难以协同提升的瓶颈。研究目的：针对传统随机共聚物主链无序导致迁移率下降的问题，中国科学院上海硅酸盐研究所李慧与陈立东团队提出“主链规整+极性侧链随机分布”策略，旨在开发兼具高迁移率与高掺杂效率的新型聚合物热电材料。结论：通过该策略设计的聚合物PDPPg0.3-Se，在优化极性侧链比例和掺杂条件下，实现了载流子浓度与迁移率的良好平衡，室温下功率因子达239.0 μW m⁻¹ K⁻²，ZT值为0.32，330 K时进一步提升；基于此材料制备的柔性热电发电器件在温差下显示出较高的输出功率和归一化功率密度，证明了其在柔性电子领域的应用潜力。