新型热电能源材料研究取得突破

2025年08月20日 阅读量:235

元素百科为您介绍:新型热能材料研究取得突破。北京航空航天大学赵立东利用硒化锡独特的特殊电子能带结构和多谷效应,大大提高了300K~73K宽温区内的热电性能,迈出了新能源领域硒化锡应用的关键一步。相关结果于11月26日在《科学》上发表。

新型热电能源材料的研究背景

热电转换技术是一种利用半导体材料直接转换热能和电能的技术。该技术因其体积小、可靠性高、无污染物排放、适用温度范围广而受到广泛关注。

然而,开发一种理想的热能材料,使其具有优异的性能、丰富的储量和友好的环境条件,是一个难题。

新型热电能源材料研究取得突破

由于硒化锡在300k~73k温度范围内的ZT值很低,因此该温度范围的使用受到限制。赵立东认为,提高硒化锡热电优值ZT的整体理念只能提高硒化锡的导电性和温差电势,从而在该温度范围内获得较高的电传输性能。

他意识到,能带结构的使用是调节热电材料导电性和温差电势的有效方法。当费米能级进入4价带,甚至接近5和6价带时,多价带可以同时参与电传输。

通过移动米能级方法,不仅可以保持相对较高的载流子迁移率,还可以使温差电势增加5倍,大大提高硒化锡材料在整个温度范围内的热电优值ZT。在此基础上,研究人员表示,有可能开发一种性能优良、储量丰富、环保的热能材料。(编辑:YD)

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