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(jià)格昂貴的金屬合金，如碲化鉍（Bi2Te3）的復(fù)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(jī)半導(dǎo)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(lǐng)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(jī)導(dǎo)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(jī)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(jī)材料的熱電聚合物。而現(xiàn)在，林雪平大學(xué)的Xavier Crispin和他的同僚們已在優(yōu)化有機(jī)導(dǎo)電聚合物聚（3,4-乙烯二氧噻吩）與甲苯磺酸鹽（PEDOT-Tos）復(fù)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(diǎn)發(fā)電機(jī)（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(tuán)隊(duì)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(jī)材料，特別是導(dǎo)電聚合物，第一次真正可以被視為［切實(shí)可行的］熱電材料。當(dāng)然了，這種聚合物有待進(jìn)一步的完善，其熱電性能還不夠強(qiáng)。”

    他補(bǔ)充道，但此項(xiàng)研究帶來了新的希望，表明導(dǎo)電聚合物材料經(jīng)過改進(jìn)后是不輸于無機(jī)材料的。

    為優(yōu)化這種聚合物材料的熱電性能，研究團(tuán)隊(duì)將聚合物暴露在四（二甲氨基）乙烯（TDAE）分子的氣霧下，對(duì)其氧化水平加以控制。進(jìn)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(jī)。

    “該聚合物憑借其高靈活性還可應(yīng)用于其他新應(yīng)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。”