De prestaties van organische thermo-elektrische systemen begrijpen en verbeteren door een op maat gemaakt moleculair ontwerp, geleid door experimenten en simulaties

Organische thermo-elektrische stoffen (TE) kunnen bijdragen aan het probleem van onze toenemende vraag naar duurzame energie, omdat ze elektrische energie kunnen oogsten uit warmteafval door niet-giftige en overvloedig beschikbare organische materialen te gebruiken. Organische TE blijft echter minder presteren dan hun anorganische tegenhangers vanwege de trial-and-error-benadering die momenteel wordt gebruikt bij het materiaalontwerp en -proces. Bovendien wordt door het ontbreken van goed gedefinieerde, speciaal ontworpen voor TE, organische materialen, zelden een systematische structuur-eigenschap relatie gelegd. We stellen hier een radicaal nieuwe aanpak voor waarbij een reeks op maat gemaakte geconjugeerde polymeren zullen worden gesynthetiseerd en getest. Met het oog op de maximalisatie van de TE-eigenschappen, zal de keuze van het polymeer niet alleen worden bepaald door experimenten, maar ook door simulatie. De gesimuleerde output zal experimenteel gevalideerd worden door het fabriceren en karakteriseren van dunne films met gecontroleerde morfologie. Deze methodologie zal het mogelijk maken om inzicht te krijgen in de relatie tussen materiaal-proces-morfologie-TE prestatie.

Trefwoorden:Thermoelectric polymers, Molecular alignment, Organic electronics

Disciplines:Kwantumchemie, Polymeerverwerking, Moleculaire en organische elektronica, Synthese van materialen, Materiaalverwerking