灵活的发电机由Ag2Se薄膜,具有创纪录的高热电性能
Dong Yang1,2, Xiao-Lei Shi3, Meng Li3
1Shenzhen Key Laboratory of Advanced Thin Films and Applications, Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen, Guangdong, 518060, China.
Nature communications
|January 31, 2024
概括
银化物 (Ag2Se) 是可穿戴电子产品的灵活热电材料. 催化剂增强了性能和灵活性,实现了1.27的ZT记录,用于高效的能量收集.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 开发接近室温的热电材料对于取代昂贵的甲化物 (Bi2Te3) 是至关重要的.
- 热电材料将废热转化为电力,可用于可穿戴电子产品.
研究的目的:
- 探索银化物 (Ag2Se) 作为可穿戴应用的柔性热电材料.
- 为了解决热电材料的性能-灵活性权衡问题.
- 在Ag2Se薄膜中实现高热电功率 (ZT).
主要方法:
- Ag2Se的薄膜制造,使用Te合剂 (3.2%) 制造.
- 兴奋剂诱导的导向工程来增强薄膜的特性.
- 计算和实验验证对剂对膜均性和方向的影响.
- 集成一个保护性有机聚合物复合层的灵活性.
主要成果:
- 在 Te-doped Ag2Se 薄膜中,在 363 K 时达到 1.27 的创纪录的 ZT.
- Te-doping 改善了膜的均性和 (00l) 方向,增强了载体的移动性.
- 扩大带隙并引入TeSe点缺陷,改善Seebeck系数并降低格子导热率.
- 在20K的温度差距下,展示了一种灵活的热电装置,输出功率密度为1.5mW/cm2.
结论:
- 化Ag2Se是一种非常有前途的材料,可用于灵活的热电发电机.
- 兴奋剂诱导导向工程是一种优化热电性能的有效策略.
- 开发的灵活设备显示了可穿戴发电的潜力.
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