穿孔合单晶SnSe中的超高功率因子和热电性能
Li-Dong Zhao1, Gangjian Tan2, Shiqiang Hao3
1School of Materials Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China. Department of Chemistry, Northwestern University, Evanston, IL 60208, USA. zhaolidong@buaa.edu.cn m-kanatzidis@northwestern.edu.
Science (New York, N.Y.)
|November 28, 2015
概括
研究人员在锡化物 (SnSe) 晶体中实现了1.34的热电功率 (ZT). 这一突破提高了能源转换效率,
科学领域:
- 材料科学
- 固态物理
- 能源转换
背景情况:
- 热电技术通过将热量转化为电力提供了节能和发电的绿色解决方案.
- 热电器件的效率是通过无维度的功率数字,ZT ((dev) 量化.
- 优化ZT需要在广泛的温度范围内最大限度地提高ZT值.
研究的目的:
- 报告一个创纪录的高ZT(dev) 在孔化 (SnSe) 晶体.
- 调查SnSe在一个广泛的温度范围 (300773K) 的热电性质.
- 了解导致热电性能提升的基本机制.
主要方法:
- 制造有孔的锡化物 (SnSe) 水晶.
- 测量热电性质,包括功率 (ZT),功率系数,电导率和Seebeck系数.
- 分析电子带结构以了解增强性能的来源.
主要成果:
- 在SnSe晶体中达到约1.34的记录ZT{\ dev}.
- 观察到的ZT值在300K和773K之间为0.7至2.0.
- 由于SnSe中的多个电子价值带,由于高电导率和增强的Seebeck系数而导致的超高功率因子.
结论:
- 锡化物 (SnSe) 显示出特殊的热电性能,创下了ZT的新纪录.
- SnSe独特的电子带结构是其高功率因子和增强的热电效率的关键.
- 在热电转换应用中,SnSe是一个非常有前途的材料,特别是在低到中等温度范围内.
