Thermoelectric Properties of Conducting Polymer Nanowire–Tellurium Nanowire Composites

纳米线 热电效应 材料科学 塞贝克系数 热电材料 复合材料 聚合物 导电聚合物 复合数 纳米技术 热导率 冶金 热力学 物理
作者
Xinzhi Hu,Kun Zhang,Jing Zhang,Shiren Wang,Yiping Qiu
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:1 (9): 4883-4890 被引量:53
标识
DOI:10.1021/acsaem.8b00909
摘要

In recent years, the thermoelectric properties of inorganic/polymer composites have been markedly improved. However, the enhancement mechanism in inorganic/polymer composites is still far from clear. In this work, we fabricate a novel type of thermoelectric composite by mixing high-mobility poly(3,4-ethylenedioxythiophene) nanowire with tellurium nanowire and investigate the thermoelectric properties by varying the loading of tellurium nanowires and the underlying enhancement mechanism. We find that the addition of tellurium nanowire can enhance the thermoelectric power factor of inorganic/polymer nanowire composites by ∼40%. We, for the first time, quantitatively interpret the effect of energy filtering on thermoelectric power factor enhancement in polymer inorganic composites by employing the hopping transport theory. In contrast to the series/parallel connected model, we determine that the energy filtering is more feasible to physically explain the thermoelectric enhancement. It can numerically explain the enhancement in Seebeck coefficient, electrical conductivity, and power factor. We believe it is assigned to the high carrier mobility in nanowire composites and proper energy barrier at polymer/inorganic interfaces.
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