[发明专利]由导电聚合物构成的复合热电材料

摘要

一种由常规导电聚合物构成的复合热电材料及pn结叠层型热电转换装置。其p‑型导电层由P3HT与PVDF混合构成，n‑型导电层由PANI及PVDF混合构成，p‑型和n‑型导电层之间由PVDF聚合物绝缘层进行隔离。该种pn结叠层型热电转换装置由喷涂法制备，制备工艺简单、成本低廉。

主权项

一种由导电聚合物构成的复合热电材料，其特征在于：包括衬底材料（4），在衬底材料层（4）上喷涂由PANI与PVDF混合而成的n‑型导电层（2），n‑型导电层（2）按如下方法制备：将PANI和 PVDF粉末混合后倒入一定比例的N‑甲基吡咯烷酮溶剂中，经强力超声搅拌混合，后放入90℃烘箱中烘焙，待60 % 的N‑甲基吡咯烷酮溶剂蒸发后，混合液变成胶状液体，采用喷涂工艺在衬底材料（4）上喷涂，构成厚度为0.01‑0.1mm的n‑型导电层（2）；PANI的用量占 PANI和PVDF质量总和的75%～90%，N‑甲基吡咯烷酮的用量与PANI和PVDF混合物的总质量相同；然后在制备的n‑型导电层（2）上再喷涂由PVDF构成的绝缘隔离层（3），绝缘隔离层（3）按如下方法制备：将PVDF聚合物粉末溶于N‑甲基吡咯烷酮溶剂中，经强力超声搅拌混合后，在90℃烘箱中烘焙，待60 % 的N‑甲基吡咯烷酮溶剂蒸发后，混合体将变成胶状粘性液体，利用喷涂工艺在n‑型导电层（2）上喷涂，制备出绝缘隔离层（3），绝缘隔离层（3）厚度为0.01‑0.1mm；制备绝缘隔离层（3）时，PVDF聚合物粉末与N‑甲基吡咯烷酮的质量比为1︰3；最后，在绝缘隔离层（3）上喷涂有p‑型导电层（1），p‑型导电层（1）按如下方法制备：将一定比例的PVDF粉末混入N‑甲基吡咯烷酮溶剂中，强力超声搅拌，待充分溶解后，倒入P3HT粉末，继续强力超声搅拌均匀，放入90℃烘箱中烘焙，待60%的N‑甲基吡咯烷酮溶剂蒸发后，混合体将变成胶状粘性液体，采用喷涂工艺在绝缘隔离层（3）上喷涂，制备出p‑型导电涂层（1），涂层厚度为0.01‑0.1mm；所述的P3HT用量占P3HT和PVDF质量总和的75%～90%，PVDF聚合物粉末与N‑甲基吡咯烷酮的质量比为1︰5。