通过优化载体度和降低热导电性来实现ZnSe合CuGaTe的高热电性能
Sitong Luo1, Zipei Zhang1, Lu Yu1
1College of New Energy and Materials, China University of Petroleum, Beijing 102249, PR China.
ACS applied materials & interfaces
|March 21, 2024
概括
将ZnSe添加到铜 telluride (CuGaTe2) 中,通过增加载体度和降低导热率,可以提高其热电性能. 这种增强导致功率 (ZT) 显著增加,使其更有效地进行能量转换.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 能源转换 能源转换
背景情况:
- 铜 telluride (CuGaTe2) 是一个有希望的,具有成本效益的,非有毒的材料,用于中温热电应用.
- 关键的局限性包括低的内在载体度和高的导热性,阻碍其实际使用.
研究的目的:
- 调查ZnSe兴奋剂对CuGaTe2.2带结构和热电特性的影响.
- 为了优化载体度和导热率,以提高热电性能.
主要方法:
- 对CuGaTe2进行系统的注,并使用不同度的ZnSe (0%至2%).
- 分析带结构,载体度和热电传输特性.
- 微观结构变化和声子散射机制的表征.
主要成果:
- ZnSe的结合增强了接近费米水平的状态的波段退化和电子密度,通过点缺陷形成增加了载体度.
- 在1.5%的兴奋剂中出现了ZnTe第二阶段,以及点缺陷和位移,显著分散的语子,降低了晶格导热率.
- (CuGaTe2) 0.985(ZnSe) 0.015样本在823K达到1.32的峰值ZT,比未使用过的CuGaTe2.2有159%的改善.
结论:
- ZnSe合有效地优化了CuGaTe2.2的电气和热传输特性.
- 这一策略显著提高了热电功率 (ZT),为高效的中温热电装置铺平了道路.
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