超高的西贝克系数和功率因子在低温合的Ag2Se膜中通过Superionic驱动的塑料变形
Dezhuang Ji1, Baosong Li2,3, Xuan Li4
1Department of Mechanical and Nuclear Engineering, Khalifa University of Science and Technology, P.O. Box, Abu Dhabi, 127788, UAE.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|September 16, 2025
概括
研究人员开发了一种低温方法来制造柔性银化物 (Ag2Se) 薄膜. 这通过利用谷物边界能量过来提高热电性能,提高Seebeck系数和功率因子,以实现高效的热电转换.
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:
- 热电技术提供直接的热电转换,但由于相互连接的参数而面临性能限制.
- 提高西贝克系数往往会损害电导率,阻碍整体效率.
研究的目的:
- 探索谷物边界能量过,以提高银化物 (Ag2Se) 薄膜的热电性能.
- 开发一种低温制造方法,用于具有增强热电性能的密集,柔性Ag2Se薄膜.
主要方法:
- 使用一种超离子诱导的类似流体的塑料变形机制,用于在~150°C的Ag2Se薄膜制造.
- 利用多余的白银原子作为融合剂来促进塑料变形和与颗粒密切接触.
- 通过抑制过度烧结,保持高密度的有效粒度边界.
主要成果:
- 通过低温工艺实现了密集而灵活的Ag2Se薄膜.
- 在谷物边界证明了增强的能量过,将Seebeck系数提高到-215μV K-1.1.
- 在室温下获得2500μW m-2 K-2的高功率系数,保持高电导率.
结论:
- 低温制造方法通过优化谷物边界效应,成功提高了热电性能.
- 开发的Ag2Se薄膜代表了室温热电材料的重大进步.
- 谷物边界能量过是一种可行的策略,可以在不牺牲导电性的情况下提高热电效率.
