Pb0.95Ga0.05Te0.995I0.005合金

热电优值峰值提升至1.2

通过引入单质碘提高镓的溶解度，在PbTe中形成深缺陷能级，实现温度依赖的载流子浓度优化，从而协同提升热电性能。

Yujie, Zong · Yizhou, Wang · Zhai, Jinze · Wenbin, Su · Tan, Chang · Zhihao, Li · Sun, Yuqing · Wang, Hongxiang · 王春雷 · 王洪超

Journal of Physical Chemistry C 2024

具体参数

功率因子
{'zh': '21', 'en': '21'} μW K⁻² cm⁻¹
晶格热导率
{'zh': '0.61', 'en': '0.61'} W m⁻¹ K⁻¹
峰值zT
{'zh': '1.2', 'en': '1.2'}
平均zT
{'zh': '0.61', 'en': '0.61'}
热电转换效率
{'zh': '9.3', 'en': '9.3'} %

技术优势

溶解度突破5%

单质I的引入使Ga在PbTe中的溶解度达到5%，远超常规掺杂极限，为形成深能级并降低晶格热导率提供了基础。

zT峰值达1.2

结合增强的功率因子和超低晶格热导率，材料热电优值zT在高温段达到1.2，较未优化体系显著提升。

效率达9.3%

基于峰值zT和平均zT的提升，器件热电转换效率达到9.3%，在PbTe基材料中属于较高水平，具备实用化潜力。

应用场景