In掺杂SnTe/电气石复合材料

全温区超高功率因数

通过空位抑制与共振能级协同，在宽温域实现功率因数大幅提升，峰值工程功率因数达1.2 W m⁻¹ K⁻¹。

Li, Zhihao · Wang, Long · Tan, Chang · Sun, Yuqing · Wang, Hongxiang · Su, Wenbin · 王春雷 · 王洪超

Small 2024

具体参数

功率因数

{'zh': '18.5–25', 'en': '18.5–25'} µW cm⁻² K⁻¹

工程功率因数

{'zh': '1.2', 'en': '1.2'} W m⁻¹ K⁻¹

平均功率因数

{'zh': '22.5', 'en': '22.5'} µW cm⁻² K⁻¹

赛贝克系数

{'zh': '88', 'en': '88'} µV K⁻¹

载流子浓度

{'zh': '10¹⁹', 'en': '10¹⁹'} cm⁻³

载流子迁移率

{'zh': '740', 'en': '740'} cm² V⁻¹ s⁻¹

晶格热导率

{'zh': '0.9', 'en': '0.9'} W m⁻¹ K⁻¹

热电优值

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

技术优势

宽温域高功率因数

功率因数在323–873 K内维持18.5–25 µW cm⁻¹ K⁻²，不受温度波动影响，最高工程功率因数达1.2 W m⁻¹ K⁻¹。

超高输出功率密度

在600 K温差下，功率输出密度峰值达0.89 W cm⁻²，适合制造高功率发电器件。

赛贝克系数大幅提升

室温赛贝克系数达88 µV K⁻¹，比原始SnTe显著提高，这归因于In掺杂引入的共振能级。

应用场景

• 中温废热回收：在宽温域内维持高功率因数，实现在变化热源下稳定高效发电。
• 热电发电器件：高工程功率因数和输出功率密度，可用于制造高性能中温发电模块。
• 固态制冷：材料的高热电性能有望提升固态制冷器件的效率和温跨。