高迁移率Ag₂Te薄膜

室温功率因子17.9 µW cm⁻¹ K⁻²

一种采用两步蒸发策略制备的Ag₂Te薄膜，其载流子迁移率和功率因子超越所有已报道的柔性热电薄膜与块体材料。

陈星 · Shi, Xiaolei · Chen, Ning · Yang, Dong · Hanwen, Xu · Nisar, Mohammad · Tianyi, Cao · Li, Meng · Wang, Ziya · 李福 · Liang G. · 罗景庭 · 郑壮豪 · Chen, Zhigang

Advanced Materials 2026

具体参数

载流子迁移率

{'zh': '4756', 'en': '4756'} cm² V⁻¹ s⁻¹

功率因子

{'zh': '17.9', 'en': '17.9'} µW cm⁻¹ K⁻²

功率密度

{'zh': '11', 'en': '11'} W m⁻²

技术优势

迁移率近一个数量级跃升

两步蒸发生长的Ag₂Te薄膜在室温下实现4756 cm² V⁻¹ s⁻¹的超高载流子迁移率，远高于此前薄膜报道值，载流子输运接近块体单晶水平。

功率因子刷新柔性纪录

室温功率因子达到17.9 µW cm⁻¹ K⁻²，超越此前所有柔性薄膜和多数块体Ag₂Te，意味着相同温差下可提取更高电功率。

薄膜柔韧，响应快

在10–40 K温差下表现出快速瞬态电压响应，且具有优异柔韧性，可直接贴合曲面热源，无需刚性夹具。

直接驱动电子设备

在10–40 K温差下功率密度高达11 W m⁻²，已成功驱动LED阵列和机器人热致动器，验证了自供能应用的可行性。

应用场景

• 可穿戴能量收集：在10–40 K体表-环境温差下即可输出11 W m⁻²，薄膜可贴合皮肤持续供电。
• 自供能传感：快速瞬态电压响应使其可直接用作自供能传感器，无需外部电源。
• 机器人热驱动：已集成到机器人系统中，利用温差信号触发热致动与感知。
• 体温发电：室温功率因子高达17.9 µW cm⁻¹ K⁻²，有效将体温转换为电能。
• 物联网节点供电：微小温差即可驱动LED阵列，适合为分布式物联网节点供电。