Pb掺杂立方SnSe合金

热导率骤降59%

通过对立方SnSe进行Pb掺杂，同时优化电输运和热输运，实现晶格与双极热导率大幅降低，热电优值显著提升。

Wang, Hongxiang · Tan, Chang · Sun, Yuqing · Abbas, Adeel · Zhihao, Li · 王春雷 · 王洪超

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

功率因子 PF

{'zh': '7', 'en': '7'} μW cm⁻¹ K⁻²

平均功率因子 PFave

{'zh': '5.6', 'en': '5.6'} μW cm⁻¹ K⁻²

晶格与双极热导率 κl+κbi

{'zh': '0.58', 'en': '0.58'} W m⁻¹ K⁻¹

热电优值 zT

{'zh': '0.8', 'en': '0.8'}

平均热电优值 zTave

{'zh': '0.47', 'en': '0.47'}

技术优势

热导率骤降59%

Pb掺杂引入强烈的质量波动和应力场波动，增强高频声子散射，并增大带隙以抑制双极扩散。

应用场景

• 废热回收：将中温废热高效转化为电能，替代传统效率偏低的热电材料。
• 热电发电器件：作为p型或n型候选，构建更高功率密度的发电器件。
• 中温区热电材料：在850 K附近实现zT 0.8，填补中温区高性能n型/p型硒化物空白。
• 固态制冷：利用其低热导率与可调电输运，探索固态制冷应用潜力。