在当前的科技领域，有机热电材料（OTE）因其轻质、高弹性以及易于加工的特点而受到广泛关注。这些材料能够通过塞贝克效应将热能转化为电能，尤其适用于柔性电子和可穿戴设备的制造。近年来，虽然已经开发出多种具有超过500微瓦每平方米开尔文（μW m−1 K−2）功率因子（PF）的p型聚合物OTE材料，但是能够达到100 μW m−1 K−2以上PF值的n型掺杂聚合物（CPs）仍然稀缺。这一差距显著限制了热电模块能量转换效率的提升，因为高效能量转换需要p型和n型组件的性能达到平衡。

图片来源：ACIE

       在此背景下，一种新型n型共轭聚合物ThDPP-CNBTz的开发便显得格外重要。ThDPP-CNBTz采用了两种受体单元：一种是噻吩侧链的二酮并吡咯并吡咯（DPP）和一种氰基功能化的苯并噻二唑。这种设计不仅赋予了材料低的最低未占据分子轨道（LUMO）能级（低于-4.20电子伏），而且还具有低结晶度，从而实现了高掺杂效率。更为重要的是，双受体设计增强了极化子的离域，使得ThDPP-CNBTz在掺杂后表现出优异的热电性能，平均电导率（σ）达到50.6 S cm-1，最大功率因子（PF）达到126.8 μW m−1 K-2，这是迄今为止报道的溶液处理n型CPs中最高的值之一。

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      另外，基于掺杂的ThDPP-CNBTz的溶液处理柔性OTE装置显示出70 μW m−1 K−2的最大PF值；并且，这种柔性装置在经过600次弯曲循环后，其σ仅显示出微小的变化，表现出卓越的抗弯曲应变性能。这些发现不仅推进了n型CPs在OTE设备，特别是柔性设备中的发展，而且也为追求高性能n型聚合物材料提供了重要的研究基础。

       总之，ThDPP-CNBTz的开发为解决OTE领域中存在的性能不平衡问题提供了一个有效途径，为制备高性能、高稳定性的柔性热电装置开辟了新的可能性。随着进一步的研究和开发，有望在未来看到基于此类材料的更多创新应用。

标题：An n-Type Conjugated Polymer with Low Crystallinity for High- Performance Organic Thermoelectrics

作者：Yuexin Gao, Yunzhe Ke, Tianzuo Wang, Yibo Shi, Cheng Wang, Shuaishuai Ding, Yupu Wang, Yunfeng Deng, Wenping Hu, and Yanhou Geng

链接：https://doi.org/10.1002/anie.202402642，Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202402642