在Bi2(Te,Se)3薄膜中实现高热电性能,采用 (00l) 导向的化和化工艺
Zhuang-Hao Zheng1, Ning Chen1, Zi-Long Zhang1
1Shenzhen Key Laboratory of Advanced Thin Films and Applications, Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, State Key Laboratory of Radio Frequency Heterogeneous Integration, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen, Guangdong 518060, China.
ACS applied materials & interfaces
|October 15, 2024
概括
本研究介绍了一台灵活的热电发电机,使用Bi-Te-Se薄膜进行高效的热电转换. 该设备表现出极好的灵活性和高输出功率,非常适合可穿戴电子产品.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 能源转换 能源转换
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 灵活的热电发电机对于从环境热源获取可持续能源至关重要.
- 身体热量的有效转化为电力是为可穿戴设备供电的关键.
研究的目的:
- 开发一种灵活的n型Bi-Te-Se薄膜,提高热电性能.
- 优化合成路线,以改善电力运输和发电.
主要方法:
- 通过热诱导扩散制造n型Bi-Te-Se柔性薄膜.
- 晶体方向的表征,电传输特性和西贝克系数.
- 使用p型Sb2Te3和防护涂层的柔性TE装置的组装和测试.
主要成果:
- 在室温下为Bi2Te3Se0.42获得了17.1μW cm−1 K−2的功率系数.
- 经过1000个曲周期后,具有极小的阻力变化 (<26.2%) 的卓越灵活性.
- 产生的超高输出功率为792nW,温度差为30K.
结论:
- 开发的Bi-Te-Se柔性薄膜为高效的热电能收集提供了一个有前途的途径.
- TE设备具有出色的耐用性和高性能,适合于可穿戴电子产品的实际应用.
- 表面涂层进一步提高了柔性TE装置的机械稳定性和性能.
