最近,GeTe成为了一种非常有前景的热电材料。然而,原始的GeTe表现出固有的低塞贝克系数和高导热性。因此,解决这些问题对于进一步提升其热电性能至关重要。近日,哈尔滨工业大学Xi Lin,Qian Zhang,Jun Mao等选用PbTe和AgSbTe2与GeTe形成固溶体。
本文要点:
1)受益于AgSbTe2合金化后电子能带收敛和热导率降低,GeTe基材料的热电性能得到有效改善。
2)PbTe合金化可以优化载流子浓度,进一步提高有效质量,从而实现塞贝克系数的显著提高。
3)此外,由于在Ge位置引入点缺陷,会发生强烈的声子散射,晶格热导率有效降低至 ≈0.47 W m-1 K-1。
4)实验表明,获得的(Pb0.15Ge0.85Te)0.8(AgSbTe2)0.2材料可以实现在323 K时≈0.7,在723 K 时≈2.4 的高zT;具有≈1.8 的创纪录的平均zT和在500 K的温差下≈14.8%的高转换效率。
Xinyu Wang, et al. Band Modulation and Strain Fluctuation for Realizing High Average zT in GeTe. Adv. Energy Mater., 2022
DOI: 10.1002/aenm.202201043
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202201043