[发明专利]一种酰亚胺类化合物阴离子态薄膜及在P型热电器件中的应用

说明书

本发明属于热电材料与热电器件的技术领域，公开了一种酰亚胺类化合物阴离子态薄膜及在P型热电器件中的应用。所述酰亚胺类化合物阴离子态薄膜是将酰亚胺类化合物形成溶液或悬浮液并还原，然后成膜得到；所述酰亚胺类化合物，具有式I结构，式中：n＝1,2,3；R1、R2各自独立为H、氨基、羧基、羟基、肼基、吡啶中至少一种：X1‑X4各自独立为拉电子基团，具体为H、F、Cl、Br、CN、NO2基团。本发明的阴离子态薄膜应用于P型热电器件，具有较好热电性能，实现超高的P型热电优值。

技术领域

本发明属于热电材料与器件的技术领域，具体涉及一种酰亚胺类化合物阴离子态薄膜及其制备与在有机P型热电转换器件中的应用。

技术背景

热电材料利用温差电效应，即Seebeck效应，可以实现热能和电能之间的转换，热电材料主要应用于温差热发电和电制冷以及各种传感器件，将各种废热回收转化为电能，从而实现能源利用效率的提高，缓解能源危机；同时，由热电材料利用帕尔贴效应制成的制冷制热器件，因具有没有运动部件、无噪音、无污染等特点，同样具有广泛的应用前景。

目前广泛研究的性能较高的热电材料大多为无机材料，如Bi2Te3、PbTe、BiSb、CoSb3、SiGe、MgSi以及一些导电氧化物如NaCo2O4、CaMnO3等。相对于上述无机材料，有机材料具有价格低廉、易于合成和加工、热导率低、可大面积制备柔性器件等优点，有着广泛的应用前景。现在研究的比较多的有机热电材料是一些导电高分子、电荷转移复合物和金属有机配位聚合物等，如聚噻吩、聚苯胺、TTF[Au(dcdmp)2]、Poly[Kx(N1-ett)]等，而有机小分子材料应用于热电领域的研究相对很少，且目前有机热电器件的性能也远远低于无机材料的器件性能。因此发展高性能的有机小分子(n型、p型)热电材料是热电领域非常有挑战性的难题。

酰亚胺类化合物具有化学、热和光稳定性好以及大的共轭骨架，可广泛应用于有机太阳能电池、电致发光器件、场效应晶体管、自组装及生物荧光探测器等领域。由于存在羰基拉电子基团，该类酰亚胺化合物通常表现出n型半导体特性，近年来在n型热电器件领域应用中展现出较大的潜力，但在p型器件中并未有相关报道。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种酰亚胺类化合物阴离子态薄膜(二价阴离子膜)。本发明将酰亚胺类化合物构筑二价阴离子膜，能够实现高效p型热电转换。

本发明的另一目的在于提供上述酰亚胺类化合物阴离子态薄膜的应用。所述酰亚胺类化合物阴离子态薄膜在热电器件中的应用，特别是在P型热电转换器件中的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种酰亚胺类化合物阴离子态薄膜是将酰亚胺类化合物形成溶液或悬浮液并还原，然后成膜得到；

所述酰亚胺类化合物，具有以下结构：