Rendimiento Termoeléctrico Excelente Inducido por Laser Ultrafast en Películas de PEDOT:PSS

Debido a que el poli(3,4‐etilenodioxitiofeno)‐poli(sulfonato de estireno) (PEDOT:PSS) es procesable en agua, térmicamente estable y altamente conductor, el PEDOT:PSS y sus compuestos se han considerado uno de los materiales termoeléctricos flexibles más prometedores. Sin embargo, la película de PEDOT:PSS preparada a partir de su dispersión acuosa comercial generalmente tiene una conductividad muy baja, por lo que no se puede utilizar directamente para aplicaciones TE. Aquí se demostró una estrategia simple y ecológica a través de la irradiación con láser de femtosegundos sin dopantes químicos ni tratamientos. En condiciones óptimas, la conductividad eléctrica de la película tratada aumenta a 803.1 S cm −1 desde 1.2 S cm −1, lo que representa un aumento de alrededor de tres órdenes de magnitud, y el factor de potencia se mejora a 19.0 μW m −1 K −2, lo que se ha incrementado más de 200 veces. El mecanismo de tal notable mejora se atribuyó a la transición de las cadenas de PEDOT de una conformación de bobina a una conformación de bobina lineal o expandida, reducción de la distancia de apilamiento interplanar y la eliminación de PSS aislante con el aumento del nivel de oxidación de PEDOT, facilitando el transporte de carga. Este trabajo presenta una ruta efectiva para la fabricación de películas de polímeros conductores flexibles de alto rendimiento y dispositivos termoeléctricos portátiles.