时间: 2024-04-26 02:29:42 | 作者: 温室气体分析仪
在曩昔几十年里,热电(TE)资料因其可以将废热转化为电能而获得了广泛的研讨重视。评价 TE 资料
在曩昔几十年里,热电(TE)资料因其可以将废热转化为电能而获得了广泛的研讨重视。评价 TE 资料功能的方针被界说为无量纲功能系数 ZT,核算公式为 ZT = σS2T/(κele+κlat),其间 σ、S、T、κele、κlat 别离代表电导率、塞贝克系数、绝对温度、电子热导率和晶格热导率。但是,高功能热电需求大的塞贝克系数(热功率)以发生高输出电压,低的热导率以坚持足够的温差,以及高的电导率以促进载流子传输。为了进行更直观的评价,研讨人员使用 PF = σS2 来评价电气传输功能。塞贝克系数是热电范畴的一个重要参数,由于它直接影响热电设备的输出功率。本征锡碲热电资料具有超卓的导电性,但塞贝克系数较低,严峻阻止了资料和器材功能的进步。
图 2. (a) 在室温下,载流子浓度(nH)和载流子迁移率(μH)随 BiI3 含量的改变而改变;(b) 在 300 K 时,根据双波段模型的 Pisarenko 理论图和一些试验成果点。
图 4. Sn1-yMnyBi0.03Te0.91I0.09(y = 0-0.18) 样品的电功能:(a-b)随气温改变的电导率和塞贝克系数;(c)功率因数;(d)随锰含量改变的载流子浓度和载流子迁移率。
图 5. (a) 具有不一样效应的各种 SnTe 合金的室温载流子浓度相关塞贝克系数 (S):带收敛 (BC);带收敛和谐振水平 (BC+RL),实线是根据双带模型理论核算的 Pisarenko 图;(b)不同 SnTe 合金的塞贝克系数随气温改变的比较。
本研讨以进步SnTe热电半导体的塞贝克系数为方针,首要经过Sn自补偿n型掺杂和双位掺杂BiI3优化空穴载流子浓度,使载流子浓度降低到4.3×1019 cm-3的最佳值,300 K时的塞贝克系数进步到35 μV K-1。终究,Sn0.82Mn0.18Bi0.03Te0.91I0.09样品完成了优异的热电特性,包含在 300 K 时塞贝克系数超越103 μV K-1,最高 ZT 值为1.3,最大 ZTave 为 ∼ 0.7。咱们的研讨成果证明了载流子调制和能带收敛战略的结合在进步锡碲基合金热电功能方面的有效性。此外,本研讨还获得了超高的塞贝克系数,这表明锡碲基热电器材的输出电压和功率有了明显进步。(文:SSC)