上海科研人员新成果填补研制柔性热电器件所需热电材料空白

　　近期，中国科学院上海硅酸盐研究所仇鹏飞研究员、史迅研究员、陈立东研究员等和瑞典乌普萨拉大学章贞教授合作，开发出系列高性能p型无机塑性热电材料，并基于此研制出厚度仅为0.3mm的超薄π型柔性热电器件，其功率密度不但数量级高于已报道的柔性热电器件，而且还数倍高于现有的刚性热电器件。相关研究成果发表在《科学》杂志上。

（A）用于可穿戴电子的柔性热电器件示意图；（B）该工作和其它已报道的柔性热电器件的归一化功率密度对比；（C）该工作和其它柔性热电材料热电优值对比。

　　柔性电子被誉为未来革命性的电子技术，有望广泛应用于能源、医疗、国防等领域，但其发展严重受制于可自供电、易携带、高可靠的超薄柔性电源的缺失。热电转换技术可将人体或环境的热量转换为电能，具有体积小、无传动组件、无噪音、可全天候工作等优点，可为柔性电子提供一种可行的自供电解决方案。

　　目前柔性热电技术的研究一般直接使用具有良好柔塑性的有机热电材料，或者将脆性的无机热电材料集成于柔性基板；前者的电性能较低，导致输出电压和功率远低于无机材料；后者结构与工艺复杂，难以制备出超薄柔性器件。

　　该研究工作填补了研制柔性热电器件所需热电材料的空白。结合已报道的n型无机塑性热电材料，研究团队选取p型和n型相关材料作为柔性器件的热电臂（厚度低至0.1毫米），成功研制出最薄为0.3毫米、填充率最高为72%的超薄无机柔性热电器件。该柔性器件展示出良好的服役稳定性，在15毫米弯曲半径下，经受500次弯曲后其内阻几乎不变。

基于无机塑性材料的超薄热电器件实物图及器件性能

　　科研人员介绍，该研究为柔性热电技术提供了一种全新的解决方案，能将人体或环境热量快速有效地转换成电能，具有稳定可靠、长寿命、超薄、可弯曲、全天候工作等优点，有望为柔性电子提供一种高效的自供电技术。（总台记者 窦筠韵 张峻赫）