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01.07.2013 | Ausgabe 7/2013

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 7/2013

Charge re-distribution and ZT in PEDOT-related thermoelectrics

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 7/2013
Autor:
H. L. Kwok

Abstract

Recently it has been reported that poly(3,4-ethylenedioxythiphene (PEDOT))-related polymers can attain values of ZT comparable to their inorganic counterpart. In particular, it was shown that the thermal conductivity κ could be lowered to a value found in nano-structured semiconductors. In this work we studied the charge transport properties of PEDOT-related polymers and examined how the materials parameters were linked to κ and ZT based on data reported in the open literature. Using a two-region model and taking into account charge migration from the more conducting PEDOT islands to the resistive PSS sheaths in poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate), we were able to demonstrate that ZT in the PSS sheaths could increase by orders of magnitude. Furthermore, ZT could approach a value of 20 or more when σ the bandwidth of the density of states of the transport sites was very small (<3 meV). Outward charge migration from the islands can in theory be enhanced by adding negatively-charged oxygen ions to the sheaths as observed in oxidized Poly(3,4-ethylenedioxythiophene-tosylate). This lowers the barrier height for holes and enhances ZT in the sheaths.

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