Thermoelectric power factor for electrically conductive polymers

Abstract

In conventional semiconductors, increasing the doping will reduce the Seebeck coefficient, and there is an optimum doping concentration for thermoelectric cooling or power generation applications. An overview of the experimental results for the power factor (electrical conductivity times the square of Seebeck coefficient) for various electrically conductive polymers is presented. Even though the Seebeck coefficient decreases with doping, the power factor keeps increasing. Various mechanisms of electron transport in polymers are described and the doping dependence of the power factor is analyzed.

Polypyrrole Coated PET Fabrics for Thermal Applications

“…We can then assume a value of thermal diffusivity  of about Note from Figure 6 the linear behaviour of the thermoelectric power with respect to temperature: this behaviour has been observed in highly doped polyacetylene and in some cases for PANi [30].…”

Adaptive control of a boost-buck converter for thermoelectric generators

“…This unused exhaust gas wasted heat can be converted into electric power through a thermoelectric generator (TEG) [6], [7]. A TEG consists of several thermoelectric elements (TEs) with n-and p-type semiconductor materials [4], [15]. The thermoelectric power can be linked to the on-board power supply via DC-DC converters to charge the vehicle battery and supply the load.…”

“…Additionally, the temperature at the TEG affects the internal resistor. An overview of the characteristic parameters of different materials is presented in [15], [14]. The internal resistor of a TEG limits the maximum current and influences the closed loop dynamic of the inner current loop of the cascade control.…”

Szerkezeti tényezők hatása a vezető polimerek termoelektromos tulajdonságaira

“…[17,18] Termoelektromos alkalmazásuknak azonban határt szab redukált állapotukban jellemzően kis elektromos vezetésük. Ennek áthidalására a szakirodalomban három általánosan elterjedt stratégiával találkozhatunk: [52] Poliacetilén I -50000 20 -2000 - [9] PEDOT PSS -900 72 0,24 466 0,42 [53] PANI Cl -6 9 0,28 0,06 0,00004 [54] P3HT PF6 -1 25 -0,14 - [55] P3OT redukált -1283 --- [56] Polikarbazol származékok Cl -160 34 -19 - [57] A szakirodalomban számos polimer oxidációs állapottól függő termoelektromos tulajdonságát vizsgálták (2. táblázat). [52][53][54][55][56][57][58] Ezek közül azonban ez idáig egyedül a poliacetilénre mért értékek tudták felvenni a versenyt a szervetlen félvezetőkkel.…”

“…Ugyanakkor a poliacetilén levegőn mutatott instabilitása miatt nem alkalmazható termoelektromos áramtermelési folyamatokban. [9] Az utóbbi évek intenzív kutatómunkája nyomán kimutatták, hogy az oxidációs állapot mellett a polimerek szerkezetének, morfológiájának, illetve a polimerizáció során jelen lévő ellenionoknak is nagy befolyása van a termoelektromos tulajdonságokra. A tozilát, illetve polisztirol-szulfonát ellenionokat tartalmazó poli(3,4-etiléndioxi-tiofén) (PEDOT) esetén kiemelkedő, 0,5-öt közelítő dimenziómentes jósági tényező érhető el, köszönhetően döntően a polimerek nagy elektromos vezetésének.…”