Chemical post-treatment and thermoelectric properties of poly(3,4-ethylenedioxylthiophene):poly(styrenesulfonate) thin films

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作者
Jinji Luo,Detlef Billep,Thomas Blaudeck,Evgeniya Sheremet,Raúl D. Rodriguez,Dietrich R. T. Zahn,Marius Toader,Michael Hietschold,Thomas Otto,Thomas Geßner
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:115 (5) 被引量:75
标识
DOI:10.1063/1.4864749
摘要

We report on the modification of the thermoelectric properties of poly(3,4-ethylenedioxylthiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) thin films by means of a simple post treatment of the solid thin films realized by drop-coating. We show that the organic polar solvents, dimethyl sulfoxide and ethylene glycol as secondary dopants for PEDOT:PSS, only affect the film morphology for which a high electrical conductivity is observed. In contrast, ethanolamine (MEA) and ammonia solutions are reduction agents that improve the density of PEDOT chains in the reduced forms (polaron and neutral states), resulting in the trade-off between Seebeck coefficient and electrical conductivity. Furthermore, we show that the nature of amines determines the reduction degree: the nitrogen lone pair electrons in MEA are easier to be donated than those in ammonia solution and will therefore neutralize the PEDOT chains.
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