Large-Area Flexible Organic Charge-Transfer Cocrystal Membranes for Photothermal and Photothermoelectric Conversion with Excellent Durability

共晶 耐久性 材料科学 电荷(物理) 光热治疗 传输(计算) 化学工程 纳米技术 复合材料 化学 计算机科学 有机化学 分子 工程类 物理 并行计算 氢键 量子力学 生物化学
作者
Guan Wang,Yongyi Zhang,Tao Jin,Lei Yao,Jiacheng Zhang,Jiacheng Zhang,Jing Zhang,Jing Zhang,Peng Sheng
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:8 (17): 12952-12959 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsaem.5c02140
摘要

Organic photothermal materials with superior capabilities in green and sustainable energy conversion have attracted significant attention due to their simple processability, flexibility, and good biocompatibility. Nevertheless, their practical applications are limited by complex synthesis and difficulties in forming large-area films. Here, we report a photothermal charge-transfer cocrystal composed of benzo[c]carbazole (BCZ) and tetracyanoquinodimethane (TCNQ), self-assembled via a simple solution-evaporation method. This cocrystal achieves a high photothermal conversion efficiency (PCE) of ∼71% under 808 nm irradiation. Furthermore, large-area BCZ-TCNQ membranes can be conformally coated onto various substrates using a bar-coating technique, serving as flexible heat sources with excellent durability. By integrating the organic cocrystal with thermoelectric devices under 1 sun irradiation, the photothermoelectric system produces an excellent output voltage of 0.22 V and a power density of 5.5 W m–2. This work demonstrates the potential of organic cocrystals for outdoor power generation through solar-thermal-electric energy conversion.
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