ICS

Accueil > Equipe > Systèmes Complexes Moléculaires et Macromoléculaires Organisés > Organic thermolectricity

Organic thermolectricity

L’équipe SYCOMMOR développe une nouvelle méthode très simple de fabrication de films polymères conducteurs qui permet d’amplifier les propriétés thermoélectriques.

Les chaînes de polymères sont d’abord orientées et cristallisées grâce à la technique de brossage à haute température (Fig a). Ensuite, par simple dopage chimique, les couches de polymères au départ semi-conductrices sont transformées en couches conductrices parfaitement orientées et très cristallines. L’équipe s’intéresse aux relations structures - propriétés de ces couches de polymères anisotropes. L’étude des propriétés de transport de charges et thermoélectriques de ces couches montre une augmentation significative de la conductivité et de l’effet « Seebeck » dans la direction des chaînes polymères induite par le brossage (Fig d). Les propriétés thermoélectriques de ces polymères permettent en effet de générer une tension, donc un courant électrique par effet dit « Seebeck », lorsque deux jonctions métal/polymère sont placées à des températures différentes.

PNG - 362.9 ko

Ainsi, cette nouvelle approche permet d’améliorer le facteur de puissance de ces films polymères thermoélectriques en tirant parti de leurs propriétés anisotropes. Ces résultats préliminaires montrent également que cette méthode d’élaboration efficace, rapide et à faible coût, pourrait être appliquée à de nombreux polymères semi-conducteurs.

Contacts : L. Biniek, M. Brinkmann.

References :

"A versatile method to fabricate highly in-plane aligned conducting polymer films with anisotropic charge transport and thermoelectric properties : Key role of alkyl side chain layers on the doping mechanism". A. Hamidi-Sakr, L. Biniek, J.-L. Bantignies, D. Maurin, L. Herrmann, P. Algayer, N. Leclerc, V. Vijayakumar, N. Zimmermann, P. Lévêque & M. Brinkmann. Adv. Funct. Mat. 2017, 1700173.

“Impact of Alkyl Side Chain Length on Doping Kinetics, Thermopower and Charge Transport Properties in Highly Oriented F4TCNQ-Doped PBTTT films” V. Vijayakumar, E. Zaborova, L. Biniek*, H. Zeng, L. Herrmann, A. Carvalho, O. Boyron, N. Leclerc, M. Brinkmann*, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, doi:10.1021/acsami.8b17594.