对高功率系数Ag2的纳米工程方法Se/Se复合膜用于柔性热电发电机
Ying Liu1,2,3, Yating Li1, Miaomiao Wu1
1Key Laboratory of Advanced Civil Engineering Materials of Ministry of Education, Shanghai Key Laboratory of Development and Application for Metal-Functional Materials, School of Materials Science & Engineering, Tongji University, 4800 Caoan Road, Shanghai 201804, China.
ACS applied materials & interfaces
|July 20, 2023
概括
研究人员开发了一种灵活的银化/复合膜,用于热电发电机. 这种材料提供了高功率因子和Seebeck系数,使可穿戴电子产品能够高效地收集能量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 收集能源 收集能源
背景情况:
- 灵活的热电发电机 (FTEG) 对于为可穿戴电子设备提供动力至关重要.
- 开发具有高功率因子和Seebeck系数的材料对于高效的热电转换至关重要.
- 银化物 (Ag2Se) 和 (Se) 是热电应用的有希望的材料.
研究的目的:
- 制造具有增强热电性能的柔性Ag2Se/Se复合膜.
- 为了研究复合膜的结构属性关系.
- 根据开发的复合膜来证明FTEG的性能.
主要方法:
- 在尼龙膜上制造柔性Ag2Se/Se复合膜.
- 电影的微观结构,密度和结晶性的表征.
- 测量室温功率因子和西贝克系数.
- 组装和测试一个四脚灵活的热电发电机.
主要成果:
- 复合膜呈现出高密度,结晶良好的Ag2Se颗粒,以及嵌入的Se纳米含量.
- 该膜表现出极好的灵活性,其高功率系数为2023μW m-2 K-2和Seebeck系数为-155μV K-1.1.
- 高的Seebeck系数归因于Se/Ag2Se异界面的能量过效应.
- 组装的FTEG在30K的温度差异下实现了1135nW的最大输出功率和16.4W m-2的功率密度.
结论:
- 成功制造了一种具有优越热电性能的柔性Ag2Se/Se复合膜.
- 不同界面的能量过效应显著提高了Seebeck系数.
- 开发的材料和设备设计为可穿戴应用的高性能,低成本的灵活热电发电机提供了可行的途径.
