共合金碲化铜

ZT提升460%

通过银硫共合金化同时优化载流子浓度与热导率，首次使碲化铜热电优值超越传统硫族铜化合物。

牛毅 · Peng, Luo · Hailong, Sun · Song, Jie · He, Xinrui · 王超 · 姜晶

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

参数信息

平均功率因子

7.21 μW cm⁻¹ K⁻²

总热导率（室温）

0.55 W m⁻¹ K⁻¹

最低热导率

0.49 W m⁻¹ K⁻¹

热电优值（ZT）

1.4

技术优势

ZT提升460%

Ag、S共合金化同时提高功率因子并降低热导率，使ZT在各温度下大幅提升。

热导率大幅降低

引入Ag和S后，总热导率在室温降至0.55 W m⁻¹ K⁻¹，523 K进一步降至0.49 W m⁻¹ K⁻¹，源于载流子浓度调控和熵增。

宽温域高功率因子

优化载流子浓度和Seebeck系数后，室温至773 K平均功率因子达7.21 μW cm⁻¹ K⁻²，有利于全温区发电。

应用场景

• 热电材料：提供宽温域高性能热电材料，可直接用于器件集成或作为掺杂基体进一步优化。
• 废热回收：在773 K下ZT达1.4，适合回收工业废热转化为电能。
• 温差发电：全温区平均功率因子高，温差发电效率较Cu2Te大幅提升。
• 固态制冷：低热导率有利于维持温差，可用作固态制冷器件的有源材料。