Ces dernières années, avec de nouveaux effets et de nouveaux mécanismes de transport thermoélectrique proposés et développés, de nombreux nouveaux systèmes de matériaux thermoélectriques haute performance ont également été découverts, dont des composés structuraux de type diamant dérivés de la structure du diamant, en raison des éléments atomiques En raison du rayon et de la valence chimique différents, le réseau cristallin du matériau est déformé de la structure cubique du diamant à la structure non cubique, et la faible conductivité thermique inhérente et la propriété électrique ajustable du composé de type diamant en font un excellent matériau thermoélectrique. Depuis 2009, l'Institut de la céramique de Shanghai, l'équipe de recherche thermoélectrique de l'Académie chinoise des sciences pour la première fois a rapporté des composés quaternaires Cu 2CdSnSe 4Et Cu 2ZnSnSe 4Une fois que les propriétés thermoélectriques, une structure de type diamant du composé reçu une grande attention dans le domaine de la recherche thermoélectrique à ce jour, les propriétés thermo-électriques ont été plus de 20 espèces ont été composés rapportés structure de diamant, dans lequel la figure thermoélectrique de mérite plus d'un matériau de type p, et comparables matériaux thermoélectriques conventionnels. Cependant, la figure de la structure mérite type diamant de type n du composé est généralement faible, ce qui limite le développement de la structure de type diamant efficace du composé du dispositif thermo-électrique.
Récemment, le Shanghai Silicate Research associé Chou Pengfei, l'histoire des chercheurs Xun, Chen Lidong avec l'Université de Shanghai Professeur Yang Jiong, comme la coopération, a découvert une classe de type n haute performance à faible conductivité thermique du réseau intrinsèque et les propriétés électriques peut être réglée Composé de structure de diamant AgInSe 2À 900K, AgInSe 2Le chiffre le plus élevé du mérite du composé à base de 1,1, ont été rapportés avec les meilleurs CuGaTe 2, CuInTe 2structure de type diamant de type P du composé assez. Sur cette base, l'équipe de recherche pour la première fois montrent une bonne perspective de la structure de type diamant des composés préparés par des composants thermoélectriques.
écart de bande AgInSe2 d'environ 1.2eV, le champ photoélectrique appliqué dans les études précédentes ont porté sur AgInSe2. Ce résultat a AgInSe2 treillis conductivité thermique est beaucoup plus faible que les autres composés de la structure du diamant. A température ambiante, AgInSe 2La conductivité thermique treillis était seulement 0.99W m-1K-1, comparable à un verre amorphe. Principes calculs indiquent que, AgInSe 2Les spectres de Phonon de l'existence d'un grand nombre de branches optiques de basse fréquence, de la diffusion forte et de sa fréquence proche du phonon de treillis, conduisent à AgInSe 2La raison fondamentale de la conductivité thermique de faible réseau.Autre étude a révélé que cette branche optique à basse fréquence de la vibration synergique 'cluster Ag-Se' dans AgInSe 2Dans la structure cristalline, Ag et Se sont liés par de fortes liaisons chimiques, et In et les liaisons chimiques des deux atomes sont faibles.Ainsi, Ag et Se peuvent former un «agrégat Ag-Se» avec une masse totale plus grande, La force de liaison est faible, et montre donc une faible fréquence de vibration des phonons, d'autre part, par l'AgInSe 2Dans l'introduction de Se vacants ou l'introduction du dopage Ag Ag Aging, la conductivité peut être augmentée de plusieurs ordres de grandeur. Des études préliminaires ont montré que, avec une petite quantité de Se vacant AgInSe 2Le chiffre de mérite thermoélectrique a atteint 1,1 à 900K.
Basé sur l'AgInSe de type n de haute performance 2Les composés et l'équipe de recherche ont déjà rapporté CuInTe de type p 2Les composés (J. Mater. Chem. A, 2016, 4, 1277), la première étude de la structure de type diamant du composé ayant deux. Thermoélectrique thermoélectrique composant unique à double préparé par placage et des techniques de brasage, le couplage réussi du seul thermoélectrique des électrodes d'extrémité froide et l'extrémité chaude sont reliés à l'électrode de Ni et de Mo-Cu. les résultats préliminaires montrent que, à 520K température, la puissance de sortie maximale de dispositifs 0.06W. comme une optimisation plus poussée du dispositif à la résistance de contact de l'interface et la résistance de contact, Ses performances seront encore améliorées.
Les résultats de recherche publiés dans Science avancée. L'étude a été financée par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, l'Académie chinoise des sciences se concentrer sur le projet de déploiement, promotion de l'innovation jeunesse Association, Shanghai plans des dirigeants académiques exceptionnels.
Figure 1. (a) Facteur de mérite thermoélectrique pour les composés de type diamant AgInSe2 de type n (b) Premier dispositif thermoélectrique composé de structure de type diamant
Figure 2. (a) Spectre de phonon du composé de structure de type diamant AgInSe2 de type n: (b) conductivité thermique du réseau
