ABSTRACT 우수한 전기 전도도(σ)와 높은 파워 팩터(PF)를 갖는 공여체–수용체(D–A) 결합 고분자(CP)를 설계하는 것은 유기 열전(OTE) 응용에 매우 중요하지만, 전자적 성질과 CP 사슬 포장의 결합 효과로 인해 구조–성질 상관관계가 종종 가려진다. 여기서는 1,5-나프티리딘-2,6-디온(NTD) 수용체 코어를 기반으로 한 일련의 고성능 CP를 보고하며, 티오펜, 셀레노펜, 비티오펜 사이에서 공단량체 공여체 단위를 체계적으로 변화시켜 이러한 관계를 탐사한다. 구조 분석 결과, 공여체 길이는 포장을 지배하여 단일 공여체 기반 CP에서는 이중 모달(bimodal) 양상과 면-온(face-on) 우세 배향에서 비티오펜 기반 CP에서는 잘 정의된 엣지-온(edge-on) 배향으로 전환됨을 보여준다. 염화금(III)(AuCl3) 도핑 이후, 분광, 전기적 측정 및 이론 결과는 전자 풍부한 비티오펜 단위에 대해 입체적으로 제어된 공여체 선택적 전하 국소화가 NTD 코어에 대한 열역학적 선호를 압도하며, 도펀트가 라멜라 간격에 삽입(intercalation)되도록 한다는 점을 입증한다. 이러한 설계는 최첨단 성능을 제공하며, 비티오펜을 포함하는 중합체(PNTDT-BT)는 σ가 최대 2044.5 S cm−1, PF는 1061.2 µW m−1 K−2에 도달한다. 본 결과는 NTD를 강력한 OTE 빌딩 블록으로 확립하고, 높은 캐리어 밀도를 유지하기 위한 핵심 전략으로서 공여체 단위 연장을 강조한다.

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