柔性热电能量转化技能可将环境或人体温差转化成电能完成电子设备的自供电，在可穿戴等范畴具有宽广的运用远景。传统无机热电资料具有优异的热电功用，但不具有柔性功用；而有机热电资料虽具有杰出的柔性和曲折功用，但热电功用极低。有机无机复合热电资料可归纳无机资料的热电高功用和有机资料的杰出曲折功用，成为近年来的研讨热门。具有一维结构的碳纳米管或金属纳米线能够与有机资料的一维分子链构成紧密连接的导电网络，并沿链网络供给高导电通道，因而无机复合热电资料的研讨。但碳纳米管或金属纳米线极低的泽贝克系数导致复合资料的泽贝克系数难以进步。而无机热电资料尽管具有高泽贝克系数，可是其形状一般为片状或颗粒状，导致复合资料低的

　　最近，中国科学院上海硅酸盐研讨所研讨员史迅、陈立东、副研讨员仇鹏飞、瞿三寅等与美国克莱姆森大学教授贺健协作，提出了一种维度匹配的热电复合资料规划新策略，即运用相同具有一维结构的无机半导体资料制备高功用PVDF/Ta4SiTe4有机/无机柔性热电复合薄膜，其原型器材在35.5K温差下归一化最大功率密度为现在已报导的柔性热电器材中的最高值。相关研讨成果以Conformal organic–inorganic semiconductor composites for flexible thermoelectrics为题，发表于Energy & Environmental Science上。

　　有机资料聚偏氟乙烯（PVDF）具有一维链状结构，是一种具有优秀柔性的绝缘体。根据维度匹配的规划思路，该团队挑选了相同具有一维结构的Ta4SiTe4无机资料与PVDF进行复合制备有机/无机柔性复合薄膜。经过化学气相输运反响，得到Ta位掺杂0.5% Mo的Ta4SiTe4一维晶须。然后以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）作为涣散剂，经过滴涂的办法得到PVDF/Ta4SiTe4复合薄膜。扫描电镜发现Ta4SiTe4晶须均匀涣散于PVDF基体之中构成网络状结构。透射电镜标明Ta4SiTe4晶须与PVDF构成紧密结合的两相界面。热电功用表征发现PVDF/50 wt% Ta4SiTe4具有优秀电输运功用，在220 K功率因子高达1060 μWm-1K-2。特别是，在相同的电导率下，PVDF/50 wt% Ta4SiTe4薄膜的泽贝克系数远高于根据碳纳米管或金属纳米线的有机/无机复合薄膜。Ta4SiTe4本身的半导体输运特性和一维结构一起产生了上述的优秀电输运功用。

　　在完成优秀电输运功用的一起，维度匹配的PVDF和Ta4SiTe4所构成的有机/无机复合薄膜也具有杰出的柔性。在直径9 mm的曲面上重复曲折5000次，PVDF/50 wt% Ta4SiTe4薄膜电阻没有明显变化。研讨团队开始制备了包括4个PVDF/50 wt% Ta4SiTe4热电单偶的原型热电器材，在温差35.5K时，器材归一化最大功率密度到达0.13 Wm-1，是现有报导的柔性热电器材的最大值。

　　研讨工作得到国家重点研制专项、国家自然科学基金、中科院青年立异促进会、上海市青年科技启明星项目等的赞助和支撑。

　　图a) PVDF/Ta4SiTe4柔性复合薄膜示意图。b) PVDF/Ta4SiTe4复合薄膜与已报导的一维有机-无机复合薄膜热电功用比照。c)PVDF/Ta4SiTe4基原型热电器材与已报导的柔性热电器材的归一化最大功率密度比照。