热量转换（热量转换与传递之美）
调制掺杂过程和热电压产生示意图 来源：SHU-JEN WANG
你能想象仅仅用身体的热量给你的手机充电吗?虽然这听起来还是很前卫，但热电技术确实可以做到。热电学主要是利用无机材料，将热转化为有用的能量。
有机半导体由于其机械灵活性、重量轻和导热系数低，成为一种很有前途的材料系统，特别是柔性热电应用。高效掺杂产生载流子是热电器件性能的关键。传统的体掺杂通常在高掺杂浓度下引入无序，限制了电导率。“在我们的研究中，我们对高度有序的有机薄膜采用了调制掺杂方法，其中掺杂杂质与传导通道分离。通过这种方法，我们可以在高掺杂密度下实现高效掺杂，而不会影响薄膜中的电荷传输，”第一作者、德累斯顿工业大学应用物理研究所的shui - jen Wang博士解释道。
Karl Leo教授的团队研究了不同晶相的调制掺杂大面积rubrene薄膜晶体中的电荷和热电输运。他们能够证明，即使在高掺杂密度的情况下，调制掺杂也能实现卓越的掺杂效率，当常规的散装掺杂进入储备体系时。调制掺杂的正交红rubrene可以大大提高热电功率因数。“我们的结果表明，调制掺杂和高迁移率晶体有机半导体薄膜是实现高性能有机热电的新策略。调制掺杂技术的主要优点是避免了在高度有序的无掺杂窄带隙半导体中电离杂质散射，从而使载流子浓度和迁移率独立最大化。”“我们的工作为实现柔性热电装置铺平了道路，这种装置允许直接以优雅和高效的方式从热量中产生电能。我们相信，我们的工作将激发使用高迁移率有机半导体调制掺杂方法的高性能有机热电器件的进一步工作。”
原始出版物:
Wang Shu-Jen, Michel Panhans, Ilia Lashkov, Hans Kleemann, Federico Caglieris, David Becker-Koch, Jörn Vahland, Erjuan Guo, Shiyu Huang, Yulia Krupskaya, Yana Vaynzof, Bernd Büchner, Frank Ortmann和Karl Leo。“高效调制掺杂:通向卓越有机热电器件之路”，《科学进展》，DOI: 10.1126/sciad .abl9264
