n型GeTe基热电材料

中温段高性能

通过双极性抑制有效扩展了n型GeTe材料在中温区的应用温度范围。

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

Advanced Energy Materials 2024

具体参数

功率因子

5.3 µW cm⁻¹ K⁻²

热电优值 zT

0.45

技术优势

双极效应被抑制

通过降低阳离子空位拓宽带隙，同时引入带隙较大的局域重掺杂区形成价带势垒，阻挡少数载流子输运，从而抑制双极效应，使材料在中温区仍保持高热电性能。

中温段功率因子创纪录

在723K实现了5.3 µW cm⁻¹ K⁻²的功率因子，为n型GeTe基材料的最高值，确保器件在中温段具有高输出功率。

温区匹配p型材料

该n型材料在500–800K中温区稳定工作，与p型GeTe基材料的应用温区重叠，可直接配对组装高效热电器件。

应用场景

• 热电发电器件：与p型GeTe配对，构建中温段高效热电发电器件。
• 柔性热电器件：作为高性能n型组分，与柔性p型材料结合实现柔性发电。
• 精密温度控制：利用热电制冷/加热实现局部精密控温，材料稳定性支持长期运行。
• 余热回收：将中温（500–800K）废热直接转换为电能，提升能源利用率。
• 中温废热发电：专用于500–800K中温废热发电，填补n型GeTe在此温区的空白。