空隙抑制和共振水平在Sn中呈现出非凡的功率因子0.99在0.01Te/土耳马林复合材料中
Zhihao Li1, Long Wang1, Adeel Abbas1
1School of Physics, State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Jinan, 250100, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|May 15, 2024
概括
这项研究通过添加旅游金来增强锡化物 (SnTe) 热电材料,在广泛的温度范围内保持高功率因子 (PF). 这一创新提高了热电设备的性能和输出功率.
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:
- 锡化物 (SnTe) 是一个有前途的中温热电材料.
- 它的实际应用受到750K以上功率因子 (PF) 峰值的限制.
- 为了实现连续的高功率输出,在较低的温度下需要稳定的PF.
研究的目的:
- 通过在广泛的温度范围内保持高功率系数来提高SnTe的热电性能.
- 为了研究林添加对SnTe.Te的热电性质的影响.
- 优化SnTe以实现高效的中温热电发电.
主要方法:
- 合成Sn$_{0.99}$In$_{0.01}$Te的含有不同级别的土马林含量 (x重%).
- 热电性质的表征,包括Seebeck系数,电导率和热导率.
- 分析旅游粉对锡空置抑制和载体度的影响.
主要成果:
- 高功率系数 (PF) 在18.5至25μW cm$^{-1}$ K$^{-2}$ 之间从323 K到873 K保持.
- 最高的工程PF (PF$_{eng}$) 达到了1.2W m$^{-1}$ K$^{-1}$,平均PF (PF$_{ave}$) 是22.5μW cm$^{-1}$ K$^{-2}$.
- 优化了载体度和移动性,降低了导热率,并达到约0.8的峰值zT值.
结论:
- 绿素组合显著提高了SnTe的热电性能,特别是它的功率因子.
- 响应水平和压抑的锡空缺的协同效应是提高性能的关键.
- 这些增强的SnTe合金为中温范围内高输出热电器件提供了可行的选择.
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