n型GeSe热电材料

声子全谱散射

通过界面结构设计同时降低载流子散射和晶格热导率，实现n型GeSe性能突破。

Yin, Liangcao · Liu W.-D. · Li, Meng · Wang, Dezhuang · 吴昊 · Siqi, Liu · Shi, Xiaolei · 王一峰 · Zhang, Lixiong · Chen, Zhigang · 刘庆丰

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

功率因子

4.5 µW cm⁻¹ K⁻²

晶格热导率

0.37 W m⁻¹ K⁻¹

热电优值

0.5

模块转换效率

4.6 %

技术优势

载流子散射少

高熵驱动晶粒长大并形成亚晶界，迁移率提升，功率因子高达4.5 µW cm⁻¹ K⁻²。

声子散射全谱覆盖

层错、Bi重掺杂区和致密点缺陷协同散射所有频率声子，晶格热导率降至0.37 W m⁻¹ K⁻¹。

同体系模块效率创新高

全GeSe基π型模块在温差350 K下实现约4.6%的转换效率，为同体系器件首次突破。

应用场景

• 中温热电发电：用n/p同体系腿对组装模块，直接用于中温发电。
• 废热回收系统：在300–700 K温区回收工业废热，转换效率达4.6%。
• 环保热电材料：以GeSe替代含铅/碲材料，降低环境负担。
• 空间电源：利用GeSe体系耐高温、无相变，用于空间放射性同位素温差发电。