Cu填充SnSe晶体

300K热电优值1.5

通过晶格纯化策略填充锡空位，削弱缺陷散射，提升载流子迁移率，使SnSe晶体同时实现高效发电与制冷。

王东洋 · 洪韬 · Wang, Ziyuan · Wang, Yuping · 秦永新 · Su, Lizhong · Yang, Tianyu · 高翔 · 葛振华 · 秦炳超 · 赵立东

Science 2023

具体参数

功率因子

100 μW cm⁻¹ K⁻²

热电优值ZT

1.5

平均热电优值

2.2

单臂发电效率

12.2 %

最大制冷温差

61.2 K

技术优势

迁移率更高

Cu填充Sn空位削弱缺陷散射，使载流子迁移率提升，从而显著提高功率因子。

发电效率高

单臂器件在约300 K温差下实现约12.2%的发电效率，展示了实用化潜力。

制冷温差大

七对Peltier制冷器件在室温下实现约61.2 K的最大温差，可用于固态冷却。

应用场景

• 废热回收发电：将工业废热直接转为电能，提升能源利用效率。
• 固态制冷：利用Peltier效应实现无压缩机、无制冷剂的局部制冷。
• 热电发电器件：作为高效率热电臂材料，直接组装发电器件。
• 能源转换系统：在温差环境中实现持续、可靠的能源转换。