无序对半导体聚合物热电性质的影响
材料科学
2019-03-15 v2
摘要
有机材料因其低成本和易加工性近来作为热电（TE）转换器受到关注。我们基于用于位点能量的高斯无序模型（GDM），并采用 Pauli 主方程方法模拟局域位点间的跳跃，考察了无序对半导体聚合物 TE 性质的影响。我们的模型与实验结果吻合良好，是研究跳跃输运的有用工具。我们表明，位点间更强的重叠可以在不 adversely 影响 Seebeck 系数的情况下提高电导率。我们发现位置无序有助于形成新的传导路径，高能位点载流子概率增加，导致电导率和 Seebeck 系数同时增加。另一方面，能量无序导致位点间能隙增大，阻碍输运，并对电导率和 Seebeck 均产生不利影响。此外，位置关联主要影响电导率，而能量关联对聚合物 TE 性质无影响。我们的结果还显示 Lorenz 数随 Seebeck 系数增大，大幅偏离 Sommerfeld 值，与实验一致且不同于能带导体。我们得出结论：降低能量无序同时增加位置无序可带来更高的 TE 功率因子。
引用
@article{arxiv.1901.03370,
title = {Effects of Disorder on Thermoelectric Properties of Semiconducting Polymers},
author = {Meenakshi Upadhyaya and Connor J. Boyle and Dhandapani Venkataraman and Zlatan Aksamija},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.03370},
year = {2019}
}
备注
22 pages, 6 figures, updated figure 3 and expanded the analysis of the new results