碱金属掺杂热电材料

ZT达2.1

碱金属掺杂在IV-VI族化合物中解耦声子与载流子输运，兼顾低热导与高电导。

Wang, Dezhuang · Liu W.-D. · Li, Meng · Ze, Wei · Yan, Gu · Yin, Liangcao · 吴昊 · Shi, Xiaolei · 王一峰 · Chen, Zhigang · 刘庆丰

Advanced Energy Materials 2026

具体参数

峰值热电优值
2.1
平均热电优值
1.53
模块转换效率
9.0 %
功率密度
0.86 W cm⁻²

技术优势

声子热导显著降低

较大碱金属原子引入更强应变场增强声子散射，且重原子质量软化声子模式、降低声子群速度。

电输运不受损

碱金属原子与基体等价，最小化离化杂质散射，从而保持载流子迁移率。

科应用于多种材料

该策略适用于多种IV-VI化合物，包括n型PbTe以及p型GeTe、SnTe和TAGS。

模块转化效率高

由优化p型GeTe与n型PbTe组成的热电模块在约370 K温差下实现约9.0%的转换效率。

应用场景