有机热电：从材料到器件

图书标准信息

• 作者 朱道本
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2020-09
• 版次 1
• ISBN 9787030658302
• 定价 138.00元
• 装帧 其他
• 开本 大32开
• 纸张 胶版纸

【内容简介】

有机热电是有机电子学和能源领域的交叉前沿研究方向之一，自2010年以来取得快速发展。作为快速起步的新兴研究方向，有机热电材料与器件缺乏聚焦该方向的专著。《有机热电：从材料到器件》围绕分子体系的热电能量转换过程、机制、功能与应用，系统阐述有机热电领域的发展机遇、现状与挑战，对推动该领域的快速发展具有重要学术价值。《有机热电：从材料到器件》根据该领域的特点和自身发展现状，并结合作者多年的研究积累及对相关原始文献的解读，系统介绍有机热电材料与器件。尤其是从分子体系热电转换的基本原理与机制出发，重点介绍有机热电材料的设计策略与基本思想、有机热电器件的构建技术与集成方法，系统介绍有机热电的研究方向、前沿进展和发展趋势，期望形成对相关学科领域的系统认知。

【目录】

目录

丛书序 i

前言 iii

第1章 绪论 001

1.1 有机热电材料的发展概况 001

1.2 热电能量转换的基本效应 004

1.2.1 塞贝克效应 004

1.2.2 珀尔帖效应 005

1.2.3 汤姆逊效应 006

1.2.4 热电相关的其他效应 007

1.3 热电的主要性能参数 008

1.3.1 基本参数 008

1.3.2 能量转换效率与热电优值 009

1.4 有机热电发展的关键问题 012

参考文献 014

第2章 有机材料的热电转换过程与机制 017

2.1 电荷输运 017

2.1.1 电荷传输基本模型 019

2.1.2 电荷传输机制 023

2.2 热输运 028

2.2.1 电子热导率 029

2.2.2 声子热导率 029

2.3 热电性能参数的温度依赖关系 033

2.3.1 电荷传输的温度依赖关系 033

2.3.2 热传输的温度依赖关系 034

2.4 能量过滤效应及量子限域效应 035

2.5 掺杂机制 036

2.5.1 常规化学掺杂 037

2.5.2 电化学掺杂 045

2.5.3 光掺杂 047

2.5.4 电场诱导的界面掺杂 048

参考文献 053

第3章 p型有机热电材料 060

3.1 p 型有机热电材料概述 060

3.2 共轭聚合物 061

3.2.1 聚噻吩类材料 061

3.2.2 聚苯胺类材料 077

3.2.3 聚吡咯类材料 079

3.2.4 聚咔唑类材料 080

3.2.5 其他共轭聚合物材料 080

3.3 金属有机配合物 082

3.3.1 金属有机配位聚合物 082

3.3.2 金属有机小分子配合物 083

3.4 有机小分子 084

3.5 总结 086

参考文献 086

第4章 n 型有机热电材料 099

4.1 n 型有机热电材料概述 099

4.2 共轭聚合物 101

4.3 金属有机配合物 108

4.3.1 金属有机配位聚合物 108

4.3.2 金属有机小分子配合物 112

4.4 有机小分子 113

4.5 总结 118

参考文献 119

第5章 复合与杂化有机热电材料 124

5.1 复合与杂化的基本策略与制备方法 124

5.1.1 基本策略 125

5.1.2 制备方法 126

5.2 基于聚噻吩的复合与杂化材料 127

5.2.1 基于P3HT 的复合与杂化材料 128

5.2.2 基于PEDOT 的复合与杂化材料 130

5.3 基于聚苯胺的复合与杂化材料 138

5.4 基于聚吡咯的复合与杂化材料 142

5.5 基于金属有机配合物的复合与杂化材料 143

5.6 基于碳材料的复合与杂化材料 145

5.6.1 碳材料的热电性能 145

5.6.2 基于碳材料的复合与杂化热电材料 152

5.7 其他有机复合与杂化材料 156

5.8 总结 157

参考文献 158

第6章 有机离子热电材料与器件 170 

6.1 离子热扩散现象 170 

6.1.1 氧化还原活性电解质 171 

6.1.2 非氧化还原活性电解质 173 

6.2 有机离子热电材料与器件的性能参数 174 

6.2.1 离子电导率 174 

6.2.2 离子塞贝克系数 175 

6.2.3 离子热导率 175 

6.2.4 离子热电优值 176 

6.2.5 离子热电超级电容器的能量转换效率与能量存储 176 

6.3 有机离子热电材料的分类 179 

6.3.1 有机盐溶液 182 

6.3.2 聚合物电解质 182 

6.3.3 离子/电子混合导体 183 

6.3.4 离子液体 184 

6.4 有机离子热电材料的应用进展 184 

6.5 总结与展望 186 

参考文献 187 

第7章 有机热电器件的构建与功能化 190 

7.1 有机热电器件的结构与工作原理 190 

7.2 热电器件性能评估方式 193 

7.2.1 输出功率和能量转换效率 193 

7.2.2 哈曼法测定热电优值 193 

7.3 有机热电器件研究进展 195 

7.3.1 热电发电器件 195 

7.3.2 光热电器件 197 

7.3.3 热电传感器件 198 

7.3.4 珀尔帖制冷器件 200 

7.4 单分子热电器件 201 

7.4.1 单分子塞贝克效应 202 

7.4.2 单分子珀尔帖效应 204 

7.5 挑战与展望 205 

参考文献 206 

第8章 有机热电材料的性能测试方法 210 

8.1 电导率的测试 210 

8.1.1 四探针法的基本原理 210 

8.1.2 四探针法在有机样品电阻率测定中的应用 212 

8.2 塞贝克系数的测试 215 

8.2.1 温差创建 215 

8.2.2 温差测量 216 

8.2.3 塞贝克电压测试 219 

8.2.4 误差分析 220 

8.3 热导率的测试 221 

8.3.1 块体材料热导率测试 222 

8.3.2 薄膜材料热导率测试 224 

8.4 载流子浓度和迁移率的测试 233 

8.4.1 场效应晶体管法 233 

8.4.2 霍尔效应法 233 

8.5 态密度的测试 235 

8.5.1 光电子能谱技术 236 

8.5.2 扫描隧道谱技术 238 

8.6 总结 239 

参考文献 240 

缩略语对照表 244 

物理量符号表 246 

索引 248 

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