El material de conversión termoeléctrica se puede realizar de energía térmica y la energía eléctrica directamente conversión tiene importantes aplicaciones en la gestión de flujo de energía / calor especial aeroespacial, calor / cogeneración y el arte de refrigeración portátil. Propiedades termoeléctricas a la figura adimensional de mérito (ZT = S2σ T / κ) caracterizado por una alta eficiencia de conversión tiene que mejorar el factor de material de S2σ de energía tanto como sea posible y minimizar la κ conductividad térmica. recientemente, alrededor SnSe SnTe y otros tipos de nuevos materiales termoeléctricos con el medio ambiente, Instituto de Ningbo de la tecnología de materiales e Ingeniería, Academia china de fabricación avanzada El equipo de materiales y dispositivos optoelectrónicos funcionales está estrechamente integrado con la teoría y la experimentación, y ha llevado a cabo una serie de trabajos de investigación sobre la regulación de las propiedades termoeléctricas.
En 2014, el nuevo material termoeléctrico SnSe reportado por la revista Nature tiene una conductividad térmica muy baja (0.3W) -1K-1) Y el valor ZT corriente máxima (2.6), sin embargo, los investigadores encontraron que el rendimiento posterior de la SnSe material termoeléctrico variar ampliamente y mala reproducibilidad. En consecuencia, el nivel del equipo desarrollado un método en fase vapor, una preparación única de alta calidad SnSe Cristales, y llevaron a cabo trabajos de medición relevantes sobre su transporte de portador intrínseco, transporte de fonones y transición de fase. Se descubrió que la conductividad térmica intrínseca del cristal único de SnSe a temperatura ambiente es de 2,0 W. -1K-1, reducido a 0.55W en 773K -1K-1Este estudio presenta una concentración cambio portador en fase antes y después de SnSe, la variación de la movilidad, la masa efectiva, y potenciales de deformación constantes con la temperatura, y un único modelo de banda parabólico descrito transporte vehículo adecuado intrínseca de SnSe Comportamiento, lo que indica las ideas de control de rendimiento de SnSe y la predicción razonable del rendimiento termoeléctrico optimizado SnSe. Resultados de investigación relacionados publicados en ACS Energy Lett.
ingeniería de banda prohibida es una forma efectiva para regular las propiedades eléctricas de los materiales termoeléctricos. En trabajos anteriores, el equipo ha sido a través de una 'banda de valencia degenerada' y 'nivel de resonancia' Dos tipos de proyectos de energía con un mecanismo para lograr propiedades termoeléctricas SnTe optimización, y claro en bajas concentraciones y la cantidad de Mg, Mn, Cd y Hg, o similares puede ser co-dopado con dos tipos de mecanismo de regulación se sinergia, el rendimiento termoeléctrico logrado mejorar SnTe región más grande de la temperatura. el equipo por caliente las muestras co-dopado estudio en Hg SnTe, confirmaron los dos mecanismos de regulación sinérgica mejora significativamente el coeficiente de Seebeck. estudios adicionales mostraron que la temperatura se eleva de control de nivel de resonancia banda y la sinergia poco a poco en un efecto competitivo. preparación de Enriqueció aún más la connotación de diseño de la ingeniería de banda de energía de material termoeléctrico. Los resultados de investigación relacionados se publicaron en J. Materiomics.
El diseño es una manera eficaz de regulación de material de transporte de fonones. El equipo insertado entre una pequeña cantidad de capas Na MoS2, particularmente en el material en capas del material termoeléctrico, la conductividad térmica de celosía para lograr una reducción significativa en la investigación que, intercalado de MoS Na 2La disminución de la conductividad térmica de la red cristalina se refleja principalmente en dos aspectos: uno es la disminución de la frecuencia de vibración del fonón y el otro es el aumento de la rama de frecuencia del fonón local. 2Después de las interacciones fonón bajos mejorados anarmónicos, pero también añade más dispersión de los canales de fonones, de forma que el tiempo de vida de fonones redujo 1-2 órdenes de magnitud. Este estudio es similar a la regulación de la conductividad térmica del material termoeléctrico para proporcionar una profundidad Comprensión e ideas factibles, se publicaron resultados relevantes de investigación en J. Phys. Chem. C.
El estudio fue financiado por la Comisión Nacional del Fondo Zirankexue, programas de I + D el estado la clave, Fondo Juvenil Sobresaliente provincia de Zhejiang, Zirankexue Zhejiang Ningbo Ciencia y Tecnología Fondo de Innovación y el otro equipo.
Figura 1. Preparación de un solo cristal SnSe y valor termoeléctrico
Figura 2. Incremento del coeficiente de Seebeck en In & Hg co-dopado SnTe
Figura 3. Conductividad térmica del retículo de NaS intercalado MoS2
