專(zhuān)利名稱(chēng)：：聚噻吩乙烯撐熱電轉(zhuǎn)換材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及有機(jī)熱電轉(zhuǎn)換裝置、包含聚噻吩乙烯撐熱電轉(zhuǎn)換材料的熱電轉(zhuǎn)換裝置以及制備該熱電轉(zhuǎn)換材料的方法。
背景技術(shù)：
：諸如熱電發(fā)電器或Pertier元件等熱電元件有利的是熱電轉(zhuǎn)換效率高、耐用并且在成本低下有效制備。作為由無(wú)機(jī)材料制備的熱電轉(zhuǎn)換材料，已經(jīng)提出的有諸如BiTe、SiGe,PbTe和氧化鈷等材料，并且已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究。已發(fā)現(xiàn)若干此類(lèi)的無(wú)機(jī)材料具有實(shí)用的性能。然而這些材料當(dāng)中的有些材料必須通過(guò)復(fù)雜的工藝制備，而且一些是有毒的或者會(huì)生成有毒的副產(chǎn)物。諸如導(dǎo)電聚合物等有機(jī)熱電材料通常易于處理，并且一般是安全的。然而通常認(rèn)為它們的熱電轉(zhuǎn)換性能比不上無(wú)機(jī)材料。聚苯胺已經(jīng)被說(shuō)成是可以用作熱電材料的導(dǎo)電聚合物(日本未審專(zhuān)利公開(kāi)(Kokai)No.2000-323758和日本未審專(zhuān)利公開(kāi)(Kokai)No.2001-326393)。日本未審專(zhuān)利公開(kāi)(Kokai)No.2002-100815描述了一種當(dāng)溶于有機(jī)溶劑時(shí)分子結(jié)構(gòu)擴(kuò)展的聚苯胺。用溶液旋涂基板制出熱電轉(zhuǎn)換材料的薄膜。然而考慮到制備方法，實(shí)用量的制備將是復(fù)雜的。日本未審專(zhuān)利公開(kāi)(Kokai)No.2003-332638公開(kāi)了作為熱電轉(zhuǎn)換材料的聚(3-烷基噻吩)。該參考文獻(xiàn)描述到，當(dāng)用碘摻雜熱電轉(zhuǎn)換材料時(shí)，Seebeck系數(shù)和電導(dǎo)率增大，因而熱電轉(zhuǎn)換性能得到改善。日本未審專(zhuān)利公開(kāi)(Kokai)No.2003-332639中公開(kāi)了以聚苯乙烯撐和烷氧基取代的聚苯乙烯撐為熱電轉(zhuǎn)換材料。摻雜硫酸的聚苯乙烯撐和摻雜碘的烷氧基取代的聚苯乙烯撐顯示出相對(duì)良好的熱電轉(zhuǎn)換性能。然而，摻雜硫酸的聚苯乙烯撐難以處理，并且在空氣氣氛中缺乏穩(wěn)定性。因此，仍然期望得到性能有利且易于制備的有機(jī)熱電轉(zhuǎn)換材料。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供有機(jī)熱電轉(zhuǎn)換裝置、包含聚噻吩乙烯撐熱電轉(zhuǎn)換材料的熱電轉(zhuǎn)換裝置以及制備該熱電轉(zhuǎn)換材料的方法。所提供的熱電轉(zhuǎn)換裝置包含以摻雜劑摻雜的熱電轉(zhuǎn)換材料。該熱電轉(zhuǎn)換材料包含具有由式(1)表示的噻吩乙烯撐單元的聚噻吩乙烯撐<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中R1和R2各自獨(dú)立地為氫原子、烷氧基或烷基。還提供了一種制備熱電轉(zhuǎn)換材料的方法。該方法包括在有機(jī)溶劑中溶解聚噻吩乙烯撐的前體以形成前體溶液。該聚噻吩乙烯撐的前體具有至少兩個(gè)由式(3)表示的單元<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中R1和R2各自獨(dú)立地為氫原子或烷氧基或烷基基團(tuán)，且R3是烷氧基基團(tuán)。該方法進(jìn)一步包括澆注前體溶液、干燥澆注的前體溶液以制備前體成形體、熱分解前體成形體以制備聚噻吩乙烯撐成形體和用摻雜材料摻雜聚噻吩乙烯撐成形體以制備熱電轉(zhuǎn)換材料。具體實(shí)施例方式除另指出外，說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中用來(lái)表述特征結(jié)構(gòu)尺寸、數(shù)量和物理特性的所有數(shù)字均應(yīng)理解為在所有情況下都由術(shù)語(yǔ)“約”來(lái)修飾。因此，除非有相反的指示，否則在前述的說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中給出的數(shù)值參數(shù)均為近似值，這些近似值可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員利用本文所公開(kāi)的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的特性而變化。由端點(diǎn)表述的數(shù)值范圍包括該范圍內(nèi)所包含的所有數(shù)值(如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及該范圍內(nèi)的任何范圍。如本說(shuō)明書(shū)以及附加的權(quán)利要求中所用，單數(shù)形式的“一種”、“一種”和“所述”包括指代物的復(fù)數(shù)形式，除非所述內(nèi)容明確規(guī)定不同的情況。除所述內(nèi)容明確規(guī)定不同的情況外，本說(shuō)明書(shū)以及所附權(quán)利要求書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)“或”一般以包括“和/或”在內(nèi)的意思使用。本文公開(kāi)了一種包含熱電轉(zhuǎn)換材料的熱電轉(zhuǎn)換裝置和制備所述材料的方法。在一個(gè)方面中提供一種包含熱電轉(zhuǎn)換材料的熱電轉(zhuǎn)換裝置。該熱電轉(zhuǎn)換材料包含聚噻吩乙烯撐，所述聚噻吩乙烯撐包含多個(gè)可由式(1)表示的噻吩乙烯撐單元<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中R1和R2各自獨(dú)立地為氫原子、烷氧基或烷基。用摻雜劑摻雜聚噻吩乙烯撐。在另一實(shí)施例中，熱電轉(zhuǎn)換材料還可以包含可由式(2)表示的苯乙烯撐單元<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>在另一方面中提供一種制備熱電轉(zhuǎn)換材料的方法。該方法包括在有機(jī)溶劑中溶解聚噻吩乙烯撐的前體以形成前體溶液。聚噻吩乙烯撐的前體具有可由式(3)表示的重復(fù)單元<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中R1和R2各自獨(dú)立地為氫原子、烷氧基或烷基基團(tuán)，且R3是烷氧基基團(tuán)。該方法進(jìn)一步包括澆注前體溶液、干燥澆注的前體溶液以制備前體成形體、熱分解前體成形體以制備聚噻吩乙烯撐成形體和用摻雜材料摻雜聚噻吩乙烯撐成形體以制備熱電轉(zhuǎn)換材料。本文公開(kāi)的熱電轉(zhuǎn)換裝置包含由柔性前體制備的聚合物熱電轉(zhuǎn)換材料。熱分解該柔性前體以得到具有熱電性能的熱電轉(zhuǎn)換材料。本文公開(kāi)的方法可以提供能用于本文公開(kāi)的熱電轉(zhuǎn)換裝置的熱電轉(zhuǎn)換材料。本文公開(kāi)的熱電轉(zhuǎn)換材料包含聚噻吩乙烯撐，所述聚噻吩乙烯撐包含由式(1)表示的噻吩乙烯撐單元<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中R1和R2各自獨(dú)立地為氫原子或烷氧基或烷基基團(tuán)。在一個(gè)實(shí)施例中，包含上述重復(fù)單元的聚合物可以用作聚噻吩乙烯撐。在一個(gè)實(shí)施例中，可以利用前體形成聚噻吩乙烯撐。一種示例性前體可以由下式(3)表示。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>在一個(gè)實(shí)施例中，聚噻吩乙烯撐可以是還包含可由式(2)表示的苯乙烯撐單元的共聚物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>在一個(gè)實(shí)施例中，包含式(1)和(2)單元的共聚單體能提高前體聚合物的加工性能。在上式(1)和(3)中，R1和R2各自獨(dú)立地為氫原子或烷氧基或烷基基團(tuán)。在一個(gè)實(shí)施例中，R1和R2各自為氫原子。這種實(shí)施例可以提供有利的導(dǎo)電性能。在一個(gè)實(shí)施例中，R1和R2各自獨(dú)立地為烷氧基或烷基。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)R1和R2為具有3個(gè)或更少碳原子的低級(jí)烷氧基或低級(jí)烷基，例如甲基、乙基、正丙基或異丙基。在一個(gè)實(shí)施例中，R3是烷氧基基團(tuán)。在R3是烷氧基基團(tuán)的一個(gè)實(shí)施例中，其具體種類(lèi)可以由在制備前體聚合物期間用作溶劑的醇來(lái)決定，如后文所述。例如，當(dāng)甲醇用作溶劑時(shí)，R3可以是甲氧基，而當(dāng)乙醇用作溶劑時(shí)，R3可以是乙氧基。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備用在本文所用的聚噻吩乙烯撐。一種這樣的示例方法可見(jiàn)于“JournalofChemicalSociety,Communication,1448(1987)”。制備聚噻吩乙烯撐的一個(gè)具體的示例方法如下。通過(guò)在適當(dāng)?shù)娜軇?如甲醇/水混合物)中溶解2，5_二甲基雙(四氫噻吩鐺氯化物)制備溶液。在使噻吩乙烯撐和苯乙烯撐共聚的一個(gè)實(shí)施例中，可以將對(duì)亞二甲苯雙(四氫噻吩鐺氯化物)添加到溶液中。然后把單體溶液冷卻到低溫(如約-30°C)并攪拌。然后添加諸如氫氧化鈉或四甲基氫氧化銨等堿，添加量大約相當(dāng)于單體的量，在低溫下進(jìn)一步攪拌所得到的溶液以影響聚合反應(yīng)。對(duì)反應(yīng)溶液滴加酸(如鹽酸)以停止聚合，使溶液的溫度恢復(fù)到室溫。前體聚合物會(huì)從溶液中沉淀出來(lái)。在上述的具體例子中，前體聚合物以下式(4)表示。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>在式⑷中，Me是衍生自甲醇溶劑的甲基。因此，可以通過(guò)使用不同的溶劑(如不同的醇)來(lái)改變這一基團(tuán)?？梢允杖∏绑w聚合物并干燥以得到固體前體聚合物。然后在適當(dāng)?shù)娜軇?如N-甲基吡咯烷酮)中溶解固體前體聚合物。澆注所得到的溶液并干燥以形成前體成形體(如膜)。由于前體成形體是柔性的，因此可以很容易根據(jù)所需應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行加工(如切削等)。然后通過(guò)在惰性氣氛(如氮?dú)夥?中高溫加熱數(shù)小時(shí)熱分解前體成形體以制備聚噻吩乙烯撐。在一個(gè)實(shí)施例中，可以在約200°C下進(jìn)行熱分解。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)使用酸催化劑(例如HCl氣體)在低于120°C的溫度下進(jìn)行熱分解。在這種實(shí)施例中，較低的熱分解溫度可抑制能降低電導(dǎo)率的羰基的形成。在另一實(shí)施例中，可以使用質(zhì)子酸為酸催化劑，如鹽酸、醋酸或甲酸。在熱分解之前可任選對(duì)前體聚合物膜進(jìn)行拉延。這樣可以(但不一定)提高熱電轉(zhuǎn)換材料的輸出因子P(定義如下)。實(shí)施拉延的拉延比(拉延后的膜長(zhǎng)度L1/拉延前的膜長(zhǎng)度Ltl)例如可以為約1.5至約10。在其中在熱分解之前對(duì)聚合物前體進(jìn)行拉延的一個(gè)實(shí)施例中，前體聚合物的重均分子量可以為約3XIO4或更高。在其中在熱分解之前對(duì)聚合物前體進(jìn)行拉延的一個(gè)實(shí)施例中，前體聚合物的重均分子量可以為約6XIO4或更高。像這樣的分子量可由于拉延而進(jìn)一步提高輸出因子P，原因在于分子取向的改善。然后可以用摻雜劑摻雜所得到的聚合物以制備熱電轉(zhuǎn)換材料。可以使用的摻雜劑的例子包括(但不限于)鹵素(如碘)、路易斯酸(如PF5)和鹵化物(如FeCl3)。摻雜劑的添加量可以是每摩爾重復(fù)單元為約0.5摩爾或更多的摻雜劑。可以使用任意分子量的聚噻吩乙烯撐。在一個(gè)實(shí)施例中，聚噻吩乙烯撐的分子量可以為約10，000至約1，000,000。該分子量一般可對(duì)應(yīng)于約8至約800的聚噻吩乙烯撐均聚物聚合度。如果聚合度太低，則材料沒(méi)有足夠的強(qiáng)度。如果聚合度過(guò)高，則前體聚合物材料可能變得難以處理。在其中在熱分解之前任選對(duì)膜進(jìn)行拉延的實(shí)施例中，約50或更高的聚合度可以改善分子的取向，而這也可以提高熱電性能。在對(duì)膜進(jìn)行拉延的其它實(shí)施例中，約100或更高的聚合度可以改善分子的取向，而這也可以提高熱電性能?？梢允褂镁郾揭蚁?biāo)準(zhǔn)物通過(guò)凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)定聚噻吩乙烯撐的分子量。具體示例性測(cè)量方法的更多細(xì)節(jié)描述在實(shí)例中?？梢酝ㄟ^(guò)輸出因子P評(píng)價(jià)熱電轉(zhuǎn)換材料的熱電轉(zhuǎn)換性能?？梢酝ㄟ^(guò)材料的電導(dǎo)率σ(S/cm)和材料的電動(dòng)勢(shì)/溫度(即，Seebeck系數(shù)S(V/K))來(lái)確定輸出因子P，確定方式可如下P=S2XoCffm-1IT2)本文公開(kāi)的聚噻吩乙烯撐熱電轉(zhuǎn)換材料的輸出因子P可以為至少約IOXliT8Wnr1KA在一些實(shí)施例中，本文公開(kāi)的熱電轉(zhuǎn)換材料的輸出因子P可以為至少約100X1(T8WnT1KA本文公開(kāi)的熱電轉(zhuǎn)換裝置一般包括含有本文所公開(kāi)的熱電轉(zhuǎn)換材料的基本單元，所述基本單元與熱電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體或金屬以電和物理方式連接。示例性熱電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體包括諸如硒化鉍或鋁摻雜氧化鋅等材料。示例性金屬包括諸如鉬或鈀等材料?？梢酝ㄟ^(guò)已知的方法使熱電轉(zhuǎn)換材料(電、物理地或以這兩種方式)連接于熱電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體或金屬。示例性連接方法包括利用導(dǎo)電膏粘結(jié)或進(jìn)行涂布(如氣相沉積或?yàn)R射)。在一些實(shí)施例中，可以串聯(lián)多個(gè)基本單元形成熱電轉(zhuǎn)換裝置。在連接點(diǎn)之間形成溫差的實(shí)施例中，所述裝置可以成為能夠產(chǎn)生熱電功率的熱電發(fā)電器。在穿過(guò)所述裝置施加電流的實(shí)施例中，所述裝置可以成為能夠在連接點(diǎn)之間進(jìn)行熱量傳遞的Peltier冷卻器.實(shí)例以下通過(guò)參考實(shí)例闡述本發(fā)明然而本發(fā)明絕不受這些實(shí)例的限制。實(shí)例1按以下程序合成聚噻吩乙烯撐(PTV)。在49.2mL甲醇和9.6ml水的混合物中溶解5.28克2，5-噻吩二甲基雙(四氫噻吩鐺氯化物)。然后用氮?dú)獯祾呷芤?。向?jīng)吹掃的溶液中滴加相當(dāng)于單體量的含NaOH水溶液(15mL)，同時(shí)使溶液冷卻到-30°C并攪拌。單體濃度為0.2M，甲醇與水的體積比為21。進(jìn)一步在-30°C和氮?dú)饬飨聰嚢枞芤?小時(shí)。然后通過(guò)用鹽酸中和溶液使反應(yīng)終止。邊攪拌邊使溶液的溫度逐漸恢復(fù)到室溫。收取黃色的沉淀并將其水洗，的同時(shí)吸濾。干燥固體以得到前體聚合物，產(chǎn)率為26.1%。通過(guò)凝膠滲透色譜法(GPC)確定以上得到的PTV前體聚合物的分子量。在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中溶解前體粉末以制備含0.1重量％的PTV前體聚合物的溶液，由此進(jìn)行GPC測(cè)定。在使用含IOmM的NaBF4的NMP溶液為洗脫液的同時(shí)觀(guān)察到室溫下的折射率變化。結(jié)果測(cè)得按聚苯乙烯計(jì)的前體聚合物的重均分子量為3.OX105，測(cè)得的多分散度為8.7。因此聚合度為250。在容器中澆注溶解于NMP的PTV前體聚合物，減壓干燥以得到PTV前體聚合物膜。然后在200°C和氮?dú)饬飨聼岱纸釶TV前體聚合物膜5小時(shí)。使PTV膜經(jīng)受紅外吸收測(cè)量，熱分解后源于前體聚合物的甲氧基的1，087cm-1峰的消失得到確定，并在919cm—1觀(guān)察到反式乙烯撐C-H伸縮振動(dòng)峰。由此確定了PTV的形成。用碘摻雜PTV膜以顯示電導(dǎo)率。使PTV膜暴露于碘蒸汽進(jìn)行摻雜。具體而言在室溫和減壓下把PTV膜在裝有固體碘的容器中放置12小時(shí)以上。經(jīng)摻雜處理后，飽和碘蒸汽使PTV膜得到充分摻雜。通過(guò)在不同時(shí)刻測(cè)量摻雜PTV膜的電導(dǎo)率確定充分摻雜的摻雜時(shí)間。通常情況下，12小時(shí)的摻雜時(shí)間已長(zhǎng)到足以對(duì)PTV膜進(jìn)行充分摻雜。摻雜水平是，PTV的每個(gè)重復(fù)單元摻雜約2個(gè)碘原子。以下所有實(shí)例中應(yīng)用相同的摻雜程序。(用碳膏)把兩個(gè)熱電偶(Pt/PtRh)粘結(jié)至膜的表面(膜的中心)，把兩個(gè)電極(Pt)粘結(jié)至膜的兩端以得到測(cè)量元件。用加熱器使樣品在縱方向上產(chǎn)生溫差(約5K)。然后測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和溫差。由測(cè)量值確定電動(dòng)勢(shì)/溫差，即Seebeck系數(shù)。同時(shí)使用四探針測(cè)定電導(dǎo)率。采用以下公式由Seebeck系數(shù)S和電導(dǎo)率σ計(jì)算輸出因子P:P=S2σ。結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)例2把在實(shí)例1中得到的PTV前體聚合物膜拉延到伸長(zhǎng)比為2。在200°C和氮?dú)饬飨聼岱纸饫炷?小時(shí)以得到PTV膜。采用實(shí)例1中所述的程序用碘摻雜PTV膜。按與實(shí)例1中相同的方式測(cè)量所得到的PTV膜的熱電性能。結(jié)果見(jiàn)表1。比較表1中的實(shí)例1和實(shí)例2的結(jié)果可知，通過(guò)拉延改善了熱電性能。實(shí)例3除了下面所述的以外，如實(shí)例1中所述合成PTV。在113mL甲醇和23mL水的混合物中溶解5.37克2，5-噻吩二甲基雙(四氫噻吩鐺氯化物)。向溶液中滴加含1.1當(dāng)量(相對(duì)于單體)NaOH的水溶液(15mL)，同時(shí)使溶液冷卻到_30°C并攪拌。單體濃度為0.1M，甲醇與水的體積比為31。進(jìn)一步在-30°C和氮?dú)饬飨聰嚢枞芤?小時(shí)。按實(shí)例1中的方式對(duì)溶液進(jìn)行進(jìn)一步的處理。干燥如此得到的固體以得到前體聚合物，產(chǎn)率為17.6%。通過(guò)GPC確定PTV前體聚合物的分子量。除了用四氫呋喃(THF)代替NMP外，按實(shí)例1中所述進(jìn)行GPC測(cè)定。結(jié)果測(cè)得按聚苯乙烯計(jì)的前體聚合物的重均分子量為7.6X104，測(cè)得的多分散度為4.4。因此聚合度為120。按與實(shí)例1中相同的方式澆注PTV前體聚合物膜。在200°C和氮?dú)饬飨聼岱纸庠撉绑w聚合物膜10小時(shí)以得到PTV膜。按與實(shí)例1中所述相同的程序用碘摻雜PTV膜。按與實(shí)例1中相同的方式測(cè)量所得到的PTV膜的熱電性能。結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)例4把在實(shí)例3中得到的PTV前體聚合物膜拉延到伸長(zhǎng)比為2，在200°C和氮?dú)饬飨聼岱纸?0小時(shí)以得到PTV膜。采用與實(shí)例1中所述相同的程序用碘摻雜PTV膜。按與實(shí)例1中相同的方式測(cè)量所得到的PTV膜的熱電性能。結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)例5把在實(shí)例3中得到的PTV前體聚合物膜拉延到伸長(zhǎng)比為3，在200°C和氮?dú)饬飨聼岱纸?0小時(shí)以得到PTV膜。采用與實(shí)例1中所述相同的程序用碘摻雜PTV膜。按與實(shí)例1中相同的方式測(cè)量所得到的PTV膜的熱電性能。結(jié)果見(jiàn)表1。比較實(shí)例3、4和5中的結(jié)果可知，通過(guò)拉延改善了熱電性能。實(shí)例6在100°C和含少量HCl氣體的氮?dú)饬飨聼岱纸鈱?shí)例3中得到的PTV前體聚合物膜4小時(shí)以得到PTV膜。采用與實(shí)例1中所述相同的程序用碘摻雜PTV膜。按實(shí)例1中的方式測(cè)量所得到的PTV膜的熱電性能。結(jié)果見(jiàn)表1。比較實(shí)例3和6中的結(jié)果可知，通過(guò)不同條件下的熱分解改善了熱電性能。實(shí)例7把在實(shí)例3中得到的PTV前體聚合物膜拉延到伸長(zhǎng)比為2，按與實(shí)例6中相同的方式進(jìn)行熱分解以得到PTV膜。采用與實(shí)例1中所述相同的程序用碘摻雜PTV膜。按與實(shí)例1中相同的方式測(cè)量所得到的PTV膜的熱電性能。結(jié)果見(jiàn)表1。比較實(shí)例6和7中的結(jié)果可知，通過(guò)拉延改善了熱電性能。實(shí)例8除了下面所述的以外，如實(shí)例1中所述合成PTV。在123mL甲醇和5mL水的混合物中溶解5.88克2，5-噻吩二甲基雙(四氫噻吩鐺氯化物)。向溶液中滴加含1.1當(dāng)量(相對(duì)于單體)NaOH的水溶液(36mL)，同時(shí)使溶液冷卻到_30°C并攪拌。單體濃度為0.1M，甲醇與水的體積比為31。進(jìn)一步在-30°C和氮?dú)饬飨聰嚢枞芤?小時(shí)。按實(shí)例1中的方式對(duì)溶液進(jìn)行進(jìn)一步的處理。干燥固體以得到前體聚合物，產(chǎn)率為19.1%。按實(shí)例3中的方式通過(guò)GPC確定PTV前體聚合物的分子量。結(jié)果測(cè)得按聚苯乙烯計(jì)的前體聚合物的重均分子量為1.3乂104，測(cè)得的多分散度為2.7。因此聚合度為30。按與實(shí)例1中相同的方式得到PTV前體聚合物膜。按與實(shí)例5中相同的方式進(jìn)一步熱分解聚合物膜以得到PTV膜。使用與實(shí)例1中所述相同的程序用碘摻雜PTV膜。按與實(shí)例1中相同的方式測(cè)量所得到的PTV膜的熱電性能。結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)例9把在實(shí)例8中得到的PTV前體聚合物膜拉延到伸長(zhǎng)比為6，按與實(shí)例6中相同的方式進(jìn)行熱分解以得到PTV膜。采用與實(shí)例1中所述相同的程序用碘摻雜PTV膜。按與實(shí)例1中相同的方式測(cè)量所得到的PTV膜的熱電性能。結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)例8和9的比較以及其它實(shí)例(拉延高分子量PTV)的結(jié)果表明，即使在拉延PTV時(shí)，低分子量PTV熱電性能的改善也不那么顯著。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由此公開(kāi)了熱電轉(zhuǎn)換材料的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)知道，可以通過(guò)本發(fā)明所公開(kāi)的那些實(shí)施例之外的實(shí)施例事實(shí)上本發(fā)明。所公開(kāi)的實(shí)施例是沃爾闡述而非限制的目的而提出的，就并且本發(fā)明僅有權(quán)利要求書(shū)所限定。權(quán)利要求一種熱電轉(zhuǎn)換裝置，其包含熱電轉(zhuǎn)換材料，其中所述熱電轉(zhuǎn)換材料包含具有由式(1)表示的噻吩乙烯撐單元的聚噻吩乙烯撐其中R1和R2各自獨(dú)立地為氫原子或烷氧基或烷基基團(tuán)，且其中用摻雜劑摻雜所述熱電轉(zhuǎn)換材料。FPA00001052808100011.tif2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述熱電轉(zhuǎn)換材料具有至少約οχKr8WnT1IT2的輸出因子P。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述熱電轉(zhuǎn)換材料的聚噻吩乙烯撐具有約8至約800的聚合度。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述熱電轉(zhuǎn)換材料的聚噻吩乙烯撐具有至少約50的聚合度，并且是拉伸膜。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述聚噻吩乙烯撐還包含至少一個(gè)由式(2)表示的苯乙烯撐單元<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述輸出因子P為至少約100X1(T8WnT1KA7.一種制備熱電轉(zhuǎn)換材料的方法，該方法包括以下步驟在有機(jī)溶劑中溶解聚噻吩乙烯撐的前體以制備前體溶液，所述聚噻吩乙烯撐的前體包含至少兩個(gè)由式(3)表示的單元<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中R1和R2各自獨(dú)立地為氫原子或烷氧基或烷基基團(tuán)，且R3是烷氧基基團(tuán)；澆注所述前體溶液；干燥澆注的前體溶液以制備前體成形體；熱分解所述前體成形體以制備聚噻吩乙烯撐成形體；以及用摻雜材料摻雜所述聚噻吩乙烯撐成形體以制備熱電轉(zhuǎn)換材料。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備熱電轉(zhuǎn)換材料的方法，其中熱分解包括在酸催化劑的存在下在低于約120°C的溫度下加熱。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制備熱電轉(zhuǎn)換材料的方法，其中所述前體成形體是膜，且所述方法進(jìn)一步包括拉伸所述膜。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備熱電轉(zhuǎn)換材料的方法，其中所述前體成形體是膜，并且具有的重均分子量為至少約3X104。全文摘要本發(fā)明涉及一種包含熱電轉(zhuǎn)換材料的熱電轉(zhuǎn)換裝置，所述熱電轉(zhuǎn)換材料包含具有由式(1)表示的單元的聚噻吩乙烯撐，其中R1和R2各自獨(dú)立地為氫原子或烷氧基或烷基基團(tuán)，且用摻雜劑摻雜所述熱電轉(zhuǎn)換材料。文檔編號(hào)C08G61/12GK101803051SQ200880107051公開(kāi)日2010年8月11日申請(qǐng)日期2008年9月10日優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日發(fā)明者弘重裕司,戶(hù)嶼直樹(shù)申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司;東京理科大學(xué)