Il materiale di conversione termoelettrico può essere realizzato energia termica ed energia elettrica direttamente la conversione ha applicazioni importanti nella gestione speciale flusso di potenza / calore aerospaziale, calore / cogenerazione e arte refrigerazione portatile. Proprietà termoelettriche alla figura adimensionale di merito (ZT = S2σ T / κ) caratterizzata da alta efficienza di conversione ha la necessità di migliorare il fattore di potenza materiale S2σ il più possibile e ridurre al minimo il κ conducibilità termica. recentemente, intorno SnSe SnTe e altri tipi di nuovi materiali termoelettrici ecocompatibili, Ningbo Istituto di tecnologia dei materiali e Ingegneria, Accademia cinese di fabbricazione avanzati Il team di materiali e dispositivi optoelettronici funzionali è strettamente integrato con la teoria e l'esperimento e ha condotto una serie di lavori di ricerca sulla regolazione delle proprietà termoelettriche.
Nel 2014, il nuovo materiale termoelettrico SnSe riportato dalla rivista Nature ha una conduttività termica molto bassa (0,3W -1K-1) E il valore ZT corrente massima (2,6), tuttavia, i ricercatori hanno scoperto che la successiva performance del SnSe materiale termoelettrico variano ampiamente e scarsa riproducibilità. Di conseguenza, il livello della squadra ha sviluppato un metodo in fase vapore, una preparazione sola alta qualità SnSe misure di cristallo, e il suo trasporto vettore intrinseco e fase portante trasporto fononi effettuati cambiamenti corrispondenti. trovato, SnSe monocristallo a temperatura ambiente intrinseca conducibilità termica 2.0W -1K-1, ridotto a 0,55 W a 773K -1K-1Questo studio presenta una fase di concentrazione cambiamento portante prima e dopo SnSe, la variazione della mobilità, massa effettiva, e deformabilità potenziali costanti con la temperatura, e un singolo modello a bande parabolica descritta intrinseca trasporto adatto veicolante di SnSe comportamento, indicando in tal modo che le prestazioni di regolazione e controllo SnSe e una previsione ragionevole è ottimizzato proprietà termoelettriche di ricerca SnSe correlati pubblicata in ACS Energy Lett. a.
ingegneria Bandgap è un modo efficace per regolare le proprietà elettriche di materiali termoelettrici. In lavori precedenti, il team è stato attraverso una 'banda di valenza degenerata' e 'livello di risonanza' due tipi di progetti di energia con un meccanismo per ottenere proprietà termoelettriche ottimizzazione SnTe, e chiaro a basse concentrazioni e la quantità di Mg, Mn, Cd e Hg, o simili possono essere co-drogati con due tipi di meccanismo di regolazione si Synergy, il rendimento termoelettrico raggiunto migliorare SnTe regione di temperatura maggiore. squadra dal caldo lo studio-Hg SnTe campioni co-drogato, confermate le due meccanismi regolatori sinergicamente migliora notevolmente il coefficiente Seebeck. ulteriori studi hanno dimostrato che la temperatura sale controllo di livello banda di risonanza e sinergia gradualmente in un effetto concorrenziale. preparazione di Ulteriore arricchimento della connotazione progettuale dell'ingegneria della banda di energia del materiale termoelettrico I risultati della ricerca correlata sono stati pubblicati su J. Materiomics.
Design è un modo efficace di regolazione del materiale di trasporto fonone. La squadra inserito tra una piccola quantità di strati Na MoS2, in particolare nel materiale stratificato del materiale termoelettrico, la conduttività termica reticolo per ottenere una riduzione significativa ricerca che, intercalate MoS Na 2La diminuzione della conduttività termica del reticolo si riflette principalmente in due aspetti: uno è la diminuzione della frequenza di vibrazione del fonone e l'altro è l'aumento della ramificazione della frequenza fononica locale. 2Dopo le interazioni anarmonici potenziate bassa fononi, ma aggiunge anche più canali fonone dispersione, in modo che la durata fonone ridotto 1-2 ordini di grandezza. Questo studio è simile alla regolazione della conducibilità termica del materiale termoelettrico per fornire una profondità Comprensione e idee fattibili, i risultati delle ricerche pertinenti sono stati pubblicati su J. Phys. Chem. C.
Lo studio è stato finanziato dal National Commissione Fondo Zirankexue, principali programmi di ricerca e sviluppo dello Stato, provincia di Zhejiang Fondo giovanile eccezionale, Zirankexue Zhejiang Ningbo Scienza e della Tecnologia Innovazione Fondo e l'altra squadra.
Figura 1. Preparazione del cristallo singolo SnSe e valore termoelettrico
Figura 2. Coefficiente Seebeck aumentato in SnTe co-drogato In & Hg
Figura 3. Conduttività termica del reticolo di MoS2 intercalato Na
