选可接金属电极用于300°C以下的Ag2Se热电设备
Min Liu1, Xinyue Zhang1, Wenjun Ding1
1Interdisciplinary Materials Research Center, School of Materials Science and Engineering, Tongji University, 4800 Caoan Road, Shanghai 201804, People's Republic of China.
银电极使使用银化物 (Ag2Se) 热电装置实现高效的低级热回收. 这项研究强调了Ag2Se作为对木化物 (Bi2Te3) 的有希望的替代品,用于实际的热电发电.
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:
- 热电提供了一个关键的解决方案,用于将低温热 (低于300°C) 转化为电力.
- 商业热电发电机主要使用甲化物 (Bi2Te3),需要探索替代材料.
- 有效的设备设计,特别是电极集成,对于实施新型热电材料至关重要.
研究的目的:
- 研究可接金属电极与用于低温应用的热电材料的兼容性.
- 确定有前途的电极材料,以最大限度地降低面接电阻,用于大规模的热电模块组装.
- 为了评估基于Ag2Se的新型装置结构的热电性能和稳定性.
主要方法:
- 在300°C以下的温度下,选11种热电材料与常见可接金属 (Ni,Fe,Cu,Ag) 的扩散.
- 制造和表征Ag/Ag2Se/Ag器件结构以评估接口特性.
- 测量Ag2Se装置的热电转换效率和长期稳定性.
主要成果:
- 银 (Ag) 被确定为一种合适的可接电极,可与银化物 (Ag2Se) 直接结合.
- 一个Ag/Ag2Se/Ag结构实现了11μΩcm2的最小化界面接触电阻.
- 该设备在95K的温度差 (ΔT) 时显示出大约3%的热电转换效率,稳定性很好.
结论:
- 银化物 (Ag2Se) 是一种可行的替代n型Bi2Te3用于低等级的热回收应用.
- 使用可接的Ag电极有助于实际实施基于Ag2Se的热电模块.
- 证明的性能和稳定性支持Ag2Se在高效的热电发电方面的潜力.
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