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  有機(jī)熱電材料和有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合熱電材料是材料與能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，近年來(lái)尤其是近5年來(lái)發(fā)展迅猛，在材料制備、結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系機(jī)理和熱電性能表征等方面取得了一些重要進(jìn)展。與之相比，對(duì)于柔性熱電器件的研究相對(duì)緩慢，尚處于起步階段。例如：對(duì)于目前研究最多的以柔性薄膜為基本組成單元構(gòu)建的熱電器件，由于文獻(xiàn)中采用的p-型和n-型基元的材料類(lèi)型與性能、薄膜尺寸、p-n對(duì)的數(shù)目以及施加溫差大小等因素沒(méi)有統(tǒng)一或固定的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不能對(duì)于目前文獻(xiàn)柔性熱電器件的性能數(shù)據(jù)直接進(jìn)行比較，無(wú)法有效判斷器件組裝策略的優(yōu)劣。因此，如何評(píng)價(jià)柔性熱電器件的組裝設(shè)計(jì)策略進(jìn)而提出一個(gè)有效的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，是目前面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。

近日，深圳大學(xué)特聘教授陳光明課題組與北京服裝學(xué)院李昕教授和國(guó)家納米科學(xué)中心王漢夫副研究員合作，在Adv. Sci.上發(fā)表題為“Assembly Strategy and Performance Evaluation of Flexible Thermoelectric Devices”的論文（Adv. Sci., 2019, 6, 1900584）。論文的第一作者是深圳大學(xué)與北京服裝學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)碩士生曲大偉。

本研究通過(guò)固定其他因素，比較了多種組裝策略的熱電性能。結(jié)果表明，串聯(lián)型（serial）組裝模式優(yōu)于折疊型（folding），而堆疊型（stacking）組裝模式的熱電性能最低。在此基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)評(píng)價(jià)柔性器件熱電性能的公式：, 其中FDP是柔性器件性能（Flexible Device Performance）的簡(jiǎn)稱，P_max、m、DT和N分別指柔性熱電器件的最大輸出功率、器件質(zhì)量、施加溫差和p-n對(duì)的對(duì)數(shù)。該研究是對(duì)柔性熱電器件組裝策略和性能評(píng)價(jià)的一個(gè)初步嘗試，對(duì)于熱電材料和柔性器件的發(fā)展具有重要意義。

圖1. 柔性熱電器件的串聯(lián)、折疊和堆疊型組裝模式以及熱電性能評(píng)判公式

  該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（51573190和51873003）等項(xiàng)目的資助。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201900584