研究目的
通过溶液混合法展示长侧链给体-受体聚合物的有效掺杂，以实现高热电性能，同时克服溶解性差和结构扰动的问题。
研究成果
具有长侧链和较浅HOMO能级的D-A聚合物PCDTFBT与PCDTPT，通过溶液混合即可实现高效掺杂，在保持结构完整性的同时获得高达31.5 μW m?1 K?2的热电功率因子，性能显著优于P3HT。该方法为高性能有机热电材料提供了一种可扩展的制备途径。
研究不足
该研究仅限于特定聚合物和掺杂剂；推广至其他体系可能需要进一步研究。高掺杂比例可能导致F4TCNQ晶体形成，影响薄膜质量。加工条件（如滴铸与旋涂）会影响结果，且热导率测量仅针对面内方向。
1：实验设计与方法选择：
研究采用聚合物与掺杂剂F4TCNQ在甲苯中一步溶液混合，随后通过滴铸和退火制备薄膜。分析了热电性能、光学特性和晶体结构。
2：样品选择与数据来源：
所用聚合物为PCDTFBT、PCDTPT（给体-受体型）和P3HT（仅给体对照），购自1-Material公司。F4TCNQ掺杂剂和甲苯溶剂来自Sigma-Aldrich。
3：实验设备与材料清单：
设备包括紫外-可见-近红外分光光度计（V670，JASCO）、循环伏安仪（PGSTAT302N，AutoLab）、四探针测试仪（Keithley 2400源表）、用于塞贝克测量的珀尔帖器件、热导率分析仪（林赛斯薄膜分析仪）、表面轮廓仪（Alpha Step IQ，KLA Tencor）以及韩国浦项加速器实验室的二维掠入射X射线衍射（2D-GIXD）。材料包括玻璃基底、金电极及指定化学品。
4：实验流程与操作步骤：
将聚合物和掺杂剂溶于甲苯，按特定摩尔比混合后滴铸于基底，150°C退火并沉积金电极。测量了电导率、塞贝克系数、热导率、紫外-可见-近红外光谱、循环伏安曲线及二维掠入射X射线衍射。
5：数据分析方法：
采用经验拟合处理热电势和功率因子数据，对多次测量结果进行统计平均，并通过衍射图谱计算晶体结构。
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获取完整内容-
UV-vis-NIR spectrophotometer
V670
JASCO
Recording UV-vis-NIR absorption spectra of polymers and doped films.
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Cyclic voltammetry analyzer
PGSTAT302N
AutoLab
Performing cyclic voltammetry measurements to determine HOMO and LUMO levels.
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Sourcemeter
2400
Keithley
Measuring sheet resistance and operating Peltier devices for Seebeck coefficient measurements.
-
Nanovoltmeter
2182A
Keithley
Measuring thermo-voltages in Seebeck coefficient setup.
-
Multimeter
2700
Keithley
Measuring temperatures using thermocouples.
-
Thin film analyzer
Linseis
Measuring in-plane thermal conductivity of polymer films.
-
Surface profiler
Alpha Step IQ
KLA Tencor
Determining film thicknesses.
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2D-GIXD equipment
Pohang Accelerator Laboratory
Performing 2D grazing incident wide-angle X-ray diffraction to analyze crystal structures.
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Peltier device
Heating and cooling samples for Seebeck coefficient measurements.
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Shadow mask
Depositing Au electrode patterns.
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Thermal evaporator
Depositing Au electrodes.
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Hot plate
Annealing polymer films.
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Sonication equipment
Cleaning substrates.
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