O material conversão termoeléctrica pode ser realizado de energia térmica e a energia eléctrica directamente conversão tem aplicações importantes na gestão do fluxo aeroespacial especial de energia / calor, calor / cogeração e arte refrigeração portátil. Propriedades termoeléctricos para a figura adimensional de mérito (ZT = S2σ T / κ) caracterizado pela alta eficiência de conversão precisa melhorar o material S2σ fator de potência, tanto quanto possível e para minimizar o κ condutividade térmica. recentemente, em torno SNSE SnTe e outros tipos de novos materiais termoelétricos amigos do ambiente, Ningbo Instituto de tecnologia de materiais e Engenharia, Academia chinesa de fabricação avançada o fotoeléctrica materiais funcionais e dispositivos equipa através da teoria e expericia de perto, realizaram uma série de estudos na regulação de propriedades termoeléctricas.
Em 2014, o novo material termoelétrico SnSe relatado pela revista Nature tem uma condutividade térmica muito baixa (0,3W -1K-1) E o valor ZT corrente máxima (2.6), no entanto, os investigadores verificaram que o desempenho subsequente do SNSE o material termoeléctrico variar amplamente e uma fraca reprodutibilidade. Consequentemente, o nível da equipa desenvolvido um método de fase de vapor, uma preparação simples de alta qualidade SNSE de cristal, e o seu transporte transportador intrínseca, e fase da portadora de transporte fonão medições efectuadas alterações relacionadas. encontrado, SNSE cristal ico a condutividade térmica temperatura ambiente intrínseca de 2.0W -1K-1, reduzido para 0,55W a 773K -1K-1Este estudo apresenta uma concentração mudança veículo de fase antes e após SNSE, a variação da mobilidade, a massa efectiva, e de deformação potenciais constantes com a temperatura, e um único modelo de banda parabólico descrito transporte veículo adequado intrínseca de SNSE comportamento, indicando assim que o desempenho da regulação e controle SNSE e uma previsão razoável é otimizado propriedades termoelétricas de pesquisa SNSE relacionada publicado em ACS Energia Lett. em.
engenharia bandgap é uma maneira eficaz para regular as propriedades elétricas dos materiais termoelétricos. Em trabalhos anteriores, a equipe passou por uma 'banda de valência degenerada' e 'nível de ressonância' Dois tipos de projetos de energia com um mecanismo para alcançar propriedades termoelétricas otimização SnTe, e claro em baixas concentrações e a quantidade de Mg, Mn, Cd e Hg, ou semelhantes, podem ser co-dopados com dois tipos de mecanismo de regulação irá sinergia, o desempenho termoeléctrico conseguido melhorar SnTe região maior temperatura. equipa por hot as amostras co-dopado estudo em Hg SnTe, confirmaram os dois mecanismos reguladores sinergicamente melhora significativamente o coeficiente de Seebeck. outros estudos mostraram que a temperatura sobe de controle de nível de ressonância banda e sinergia irá, gradualmente, para um efeito competitivo. preparação de Além disso, enriqueceu a conotação de design da engenharia de banda de energia de material termoelétrico e os resultados de pesquisas relacionadas foram publicados na J. Materiomics.
Design é uma maneira eficaz de regulação de material de transporte de fonão. A equipe inserido entre uma pequena quantidade de camadas de Na MoS2, em particular no material em camadas do material termoeléctrico, a condutividade térmica da estrutura para alcançar uma redução significativa na investigação que, intercalada MoS Na 2A diminuição da condutividade térmica da rede reflete-se principalmente em dois aspectos: um é a diminuição da frequência de vibração do fônon e o outro é o aumento da ramificação de freqüência do fonon local. 2Após as interacções de fonões baixas melhoradas anarmônicas, mas também adiciona mais canais de fonão dispersão, de modo que o tempo de vida de fonão reduzida 1-2 ordens de grandeza. Este estudo é semelhante à regulação da condutibilidade térmica do material termoeléctrico para proporcionar uma profundidade Compreendendo e idéias viáveis, resultados de pesquisa relevantes foram publicados em J. Phys.
O estudo foi financiado pela Comissão Nacional de Fundo Zirankexue, principais programas de I & D do Estado, Província de Zhejiang Fundo da Juventude em Circulação, Zirankexue Zhejiang Ningbo Ciência e Tecnologia da Inovação Fundo e a outra equipe.
Figura 1. Preparação do cristal único SnSe e valor termoelétrico
Figura 2. Coeficiente de Seebeck aumentado em SnTe co-dopado em In & Hg
Figura 3. Condutividade térmica da treliça de Na intercalado MoS2
