مواد تبدیل حرارتی می توان متوجه انرژی حرارتی و انرژی الکتریکی به طور مستقیم تبدیل دارای کاربردهای مهم در هوا و فضا مدیریت ویژه جریان برق / حرارت، گرما / تولید همزمان و هنر تبرید قابل حمل. خواص ترمو به شکل بعد از شایستگی (ZT = S2σ T / κ) است که با راندمان بالا تبدیل نیاز به بهبود ضریب قدرت مواد S2σ تا آنجا که ممکن و به حداقل رساندن κ هدایت حرارتی. اخیرا، در اطراف SnSe SnTe و انواع دیگر مواد ترموالکتریک جدید سازگار با محیط زیست، موسسه Ningbo از تکنولوژی مواد و مهندسی، آکادمی چینی ساخت و تولید پیشرفته مواد کاربردی و دستگاه های فوتوالکتریک تیم از طریق تئوری و تجربه از نزدیک، یک سری از مطالعات در تنظیم خواص حرارتی انجام شده است.
2014، "طبیعت" مجله گزارش SnSe مواد ترموالکتریک جدید هدایت حرارتی بسیار پایین (0.3W -1K-1) و حداکثر جریان ارزش ZT (2.6)، با این حال، محققان دریافتند که عملکرد پس از آن از SnSe مواد ترموالکتریک به طور گسترده و تکرارپذیری فقیر متفاوت است. بر این اساس، سطح تیم یک روش فاز بخار، تنها با یک آماده سازی با کیفیت بالا SnSe کریستال، و حمل و نقل حامل ذاتی آن، و فونون فاز حامل حمل و نقل اندازه گیری تغییر مرتبط انجام شده است. پیدا شده است، SnSe تک کریستال در هدایت حرارتی دمای اتاق ذاتی 2.0W -1K-1، کاهش به 0.55W 773K -1K-1این مطالعه غلظت تغییر حامل فاز قبل و بعد از SnSe، تنوع از تحرک، جرم موثر، و تغییر شکل ثابت بالقوه با درجه حرارت، و تنها با یک مدل باند سهموی ذاتی انتقال حامل مناسب از SnSe توصیف رفتار، در نتیجه نشان می دهد که عملکرد سازمان و کنترل SnSe و پیش بینی منطقی بهینه سازی شده است خواص حرارتی پژوهش SnSe های مرتبط در ACS انرژی لت منتشر شده است. در.
مهندسی باند گپ یک راه موثر برای تنظیم خواص الکتریکی مواد ترموالکتریک است. در کار قبلی، این تیم از طریق یک «باند ظرفیت منحط" و "سطح رزونانس رو با یک مکانیزم دستیابی به خواص حرارتی بهینه سازی SnTe و روشن بوده است دو نوع از پروژه های انرژی در غلظت های کم و مقدار منیزیم، منگنز، Cd و جیوه، و یا مانند می تواند همکاری دوپ شده با دو نوع مکانیسم تنظیم ها synergy خواهد، عملکرد حرارتی به دست آورد افزایش SnTe دمای هوای این منطقه بزرگتر است. تیم های داغ نمونه-شرکت دوپ مطالعه در جیوه SnTe، تایید دو مکانیسم نظارتی بگیرید به طور قابل توجهی بهبود می بخشد Seebeck ضریب. مطالعات بیشتر نشان داد که با افزایش درجه حرارت کنترل سطح باند رزونانس و همکاری به تدریج به یک اثر رقابتی خواهد شد. آماده سازی علاوه بر این، طراحی کانون های مهندسی باند انرژی ترموالکتریک غنی شده است. نتایج تحقیقات مرتبط در J. Materiomics منتشر شد.
طراحی یک راه موثر برای تنظیم مواد حمل و نقل فونون است. تیم قرار داده بین مقدار کمی از لایه های سدیم MoS2، به ویژه در مواد لایه لایه از مواد ترموالکتریک، هدایت حرارتی شبکه برای رسیدن به کاهش قابل توجهی در تحقیقاتی که، های intercalated MOS سدیم 2کاهش هدایت حرارتی شبکه به طور عمده در دو جنبه، یکی این است که کاهش فرکانس فونون، و دوم، افزایش شاخه فرکانس فونون محلی است. سدیم های intercalated MOS 2پس از ناموزون افزایش تعاملات فونون پایین، بلکه می افزاید: بیشتر پراکندگی کانال فونون، به طوری که طول عمر فونون کاهش 1/2 دستورات قدر این مطالعه مشابه تنظیم هدایت حرارتی از مواد ترموالکتریک به ارائه عمق است درک و ایده های قابل قبول، نتایج تحقیقات مرتبط در J. Phys. Chem C.
این مطالعه توسط کمیسیون ملی صندوق Zirankexue، کلید برنامه R & D این ایالت، استان ژجیانگ صندوق جوانان برجسته، Zirankexue ژجیانگ Ningbo علم و صندوق نوآوری فناوری و تیم های دیگر تامین شده بود.
شکل 1 آماده سازی تک بلوری SnSe و مقدار ترموالکتریک
شکل 2. افزایش ضریب Seebeck در SnTe دوپینگ شده با In و Hg
شکل 3: هدایت حرارتی لایه ای MoS2 افزایش یافته است
