열전 변환 재료는 열 에너지를 전기 에너지를 실현할 수있는 직접 변환 갖는 우주 특별한 전력 / 열 흐름 관리의 중요한 응용, 열 / 열병합 휴대용 냉동 아트. 메리트의 차원 도면에 열전 특성 (ZT = S2σ T / κ) 높은 변환 효율을 특징으로는 가능한 한 역률 S2σ 물질을 개선하고 열전도 κ를 최소화 할 필요가있다. 최근 SnSe SNTE 및 환경 친화적 인 새로운 열전 재료의 다른 종류의 재료 기술의 닝보 연구소 및 엔지니어링, 선진 제조업의 중국 과학원의 주위에 이론과 실험을 통해 광전 기능성 소재 및 디바이스 팀은 밀접하게, 열전 특성의 조절에 일련의 연구를 수행 하였다.
2014 년 Nature Magazine에 의해보고 된 새로운 열전 재료 SnSe는 매우 낮은 열전도도 (0.3W -1K-1) 및 전류의 최대 ZT 값 (2.6) 단, 연구자들은 열전 재료 SnSe의 후속 성능 널리 불량 재현성 다를 것으로 나타났다. 따라서, 팀의 레벨이 기상법, 고품질의 단일 제제를 개발 SnSe 결정 및 그 진성 캐리어 수송과 포논 수송 반송파 위상 측정치 관련 변화를 수행 하였다. 발견 2.0W 실온에서 극한 열전도율 SnSe 단결정 -1K-1, 773K에서 0.55W로 감소 -1K-1이 연구는 전 SnSe, 이동도의 변화, 유효 질량 및 온도와 변형 가능한 상수 후 상전이 캐리어 농도를 제공하고, 하나의 포물선 대역 모델 SnSe의 극한 적합한 담체 수송 바와 따라서 SnSe의 성능 제어 아이디어와 SnSe 최적화 된 열전 성능의 합리적인 예측을 나타내는 동작. 관련 연구 결과는 ACS Energy Lett.
밴드 갭 엔지니어링은 열전 재료의 전기적 특성을 조절하는 효과적인 방법입니다. 이전의 연구에서, 팀은 열전 특성을 SNTE 최적화를 달성하기위한 메커니즘을 명확와 '타락한 가전 자대'과 '공명 레벨'을 통해 에너지 프로젝트의 두 가지 유형이었다 저농도 및 마그네슘, 망간, 카드뮴 및 수은 또는 시너지 것이다 규제기구 두 가지와 공동 - 도핑 될 수 등의 양을 달성 열전 성능 SNTE 큰 온도 영역을 강화한다. 뜨거운 의한 팀 연구 인 수은 SNTE 공동 도핑 된 샘플은 두 개의 조절 메카니즘이 상승적으로 현저 제벡 계수 향상을 확인 하였다. 상기 시험은 온도가 밴드 공진 레벨 제어 시너지 것 서서히 경쟁 효과에 상승되었습니다.의 준비 열전 재료 에너지 밴드 공학의 설계 의미를 더욱 부각 시켰으며 관련 연구 결과는 J. Materiomics에 게시되었습니다.
디자인 포논 수송 물질 조절하는 효과적인 방법이다. 나 MoS2의 층 소량 끼인 팀, 특히 열전 재료의 적층 재료, 격자 열전도 연구의 상당한 감소를 달성하는 것을 인터 MOS 나 2격자 열전도도의 감소는 포논 진동 주파수의 감소와 국부 포논 주파수 브랜치의 증가의 두 가지 측면에 주로 반영된다 .Na 인터 칼 레이션 MoS 2포논 수명이 크기의 1-2 명령을 줄일 수 있도록 부조화 개선 낮은 포논 상호 작용 한 후,뿐만 아니라.이 연구는 깊이를 제공하는 열전 재료의 열전 도성의 규정과 유사하다, 더 많은 채널의 포논 산란을 추가 이해와 실현 가능한 아이디어, 관련 연구 결과는 J. Phys. Chem.
이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단, 국가 핵심 연구 개발 프로그램, 절강 우수 청소년 기금, 절강 성 자연 과학 재단, 닝보 과학 기술 혁신 팀이 자금을 지원했다.
그림 1. SnSe 단결정 제조 및 열전기 값
그림 2. In & Hg 공동 도핑 SnTe에서 제벡 계수 증가
그림 3. 삽입 된 MoS2의 격자 열전도도
