灵活的Ag2基于Se的薄膜热电器,用于可持续的能源采集和冷却
Wenyi Chen1,2, Meng Li1, Xiaodong Wang3
1School of Chemistry and Physics, ARC Research Hub in Zero-emission Power Generation for Carbon Neutrality, and Centre for Materials Science, Queensland University of Technology, Brisbane, QLD, Australia.
Nature communications
|August 14, 2025
概括
本研究介绍了一种具有成本效益的方法,用于使用溶热合成和丝网印刷的柔性银化物 (Ag2Se) 薄膜. 由此产生的热电薄膜在能源采集和冷却应用中表现出高性能和耐用性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 能源科学 能源科学
背景情况:
- 柔性无机热电材料面临着制造成本和复杂性的挑战.
- 基于比斯穆特化物 (Bi2Te3) 的材料在商业上使用,但由于 (Te) 的存在,价格昂贵.
研究的目的:
- 开发一种简单,具有成本效益的方法,用于制造柔性银化物 (Ag2Se) 薄膜.
- 为了提高Ag2Se薄膜的热电性能和耐用性.
- 使用制造的Ag2Se薄膜设计和测试一个灵活的热电装置.
主要方法:
- Ag2Se纳米颗粒的溶热合成.
- 在Ag2Se薄膜上进行印.
- 用火花等离子烧结用于薄膜密集.
- 加入少量Te用于兴奋剂和密度改善.
主要成果:
- 实现了具有高功率系数 (25.7 μW cm−1 K−2) 的柔性Ag2Se薄膜,在303 K时的功率 (ZT) 为1.06
- 电影在1000个曲周期 (5毫米半径) 后保持了96%的性能.
- 制造的柔性热电装置显示了正常化的功率密度 (4.8μW cm−2 K−2) 和显著的冷却 (29.8 K).
结论:
- 开发的制造方法对于灵活的热电材料来说是简单,具有成本效益和可扩展的.
- 化Ag2Se薄膜表现出优异的热电特性和机械灵活性.
- 这种灵活的热电装置对实际的能源采集和冷却应用具有前景.
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