幾十年來，熱電（直接利用熱量發(fā)電）裝置主要局限于采用基于價格昂貴的金屬合金，如碲化鉍（Bi2Te3）的復雜生產(chǎn)工藝，且可能產(chǎn)生毒性和其他環(huán)境影響。
但是，近來有研究表明，有機半導體有望成為富有成本效益的替代解決方案，可直接利用液態(tài)溶液制成。這為熱電領域開啟了全新的可能性，包括大面積收集熱能。
瑞典研究人員在《自然材料》雜志上發(fā)表文章說，他們通過控制一種有機導電聚合物的氧化水平–即電子構(gòu)型，成功提升了該聚合物的熱電效率，利用這種材料有助于開發(fā)出成本低廉、靈活度高且輕巧的有機熱電裝置，把廢熱和天然熱轉(zhuǎn)化為電力。
在聚合物熱電方面，迄今遇到的一大阻礙是如何開發(fā)出一種在性能上可媲美傳統(tǒng)無機材料的熱電聚合物。而現(xiàn)在，林雪平大學的Xavier Crispin和他的同僚們已在優(yōu)化有機導電聚合物聚（3,4-乙烯二氧噻吩）與甲苯磺酸鹽（PEDOT-Tos）復合材料的效率上取得了一定的成功，并利用此類材料制成了熱點發(fā)電機（TEG）的雛形。
盡管該材料在室溫下的熱電效率仍比商用型Bi2Te3低四倍，但該研究團隊稱，這一效率已經(jīng)接近節(jié)能裝置的效能要求了。
Crispin說：“這是一種塑料或有機材料，特別是導電聚合物，第一次真正可以被視為［切實可行的］熱電材料。當然了，這種聚合物有待進一步的完善，其熱電性能還不夠強。”
他補充道，但此項研究帶來了新的希望，表明導電聚合物材料經(jīng)過改進后是不輸于無機材料的。
為優(yōu)化這種聚合物材料的熱電性能，研究團隊將聚合物暴露在四（二甲氨基）乙烯（TDAE）分子的氣霧下，對其氧化水平加以控制。進而通過中和其帶正電的長鏈分子，改變了聚合物的電子結(jié)構(gòu)。
Crispin指出，在直接利用液態(tài)溶液加工熱電材料成為可能后，有助于開發(fā)出低成本的生產(chǎn)方法，比如印制以生產(chǎn)大型熱電發(fā)電機。
“該聚合物憑借其高靈活性還可應用于其他新應用，比如把TEG集成到紡織品中。既然該材料能夠用來制成熱交換器，也意味著它能帶來功能性最大化。”
