伪纳米结构和被困孔释放导致PbTe的高热电性能
Baohai Jia1, Di Wu2, Lin Xie1
1Shenzhen Key Laboratory of Thermoelectric Materials, Department of Physics, Southern University of Science and Technology, Shenzhen 518055, China.
概括
研究人员使用电化物开发了先进的热电材料. 这些材料通过控制热和电传输来实现高热电性能 (zT高达2.8),有望实现高效的能量转换.
科学领域:
- 材料科学
- 固态物理
- 能源转换
背景情况:
- 热电材料可以实现电热转换,但由于相互交织的传输特性而面临挑战.
- 提高热电性能需要同时优化电气和热传输.
研究的目的:
- 展示一种提高p型基材料热电性能的策略.
- 实现声子和电荷载体传输的同时调节.
主要方法:
- 用空位集群的伪纳米结构制造p型化.
- 通过被困孔释放动态电荷载体调节.
- 热电性质和能量转换效率的表征
主要成果:
- 在850K达到2.8的峰值值 (zT).
- 在300850K的温度范围内获得平均zT为1.65.
- 在554K的温度差异下,证明了一个分段模块的能量转换效率为~15.5%.
结论:
- 开发的材料对中温热电应用具有显著的前景.
- 同时调节声子和电荷载体传输是高性能热电的可行策略.
- 这种方法为各种能源采集和冷却应用提供了潜力.


