Gemiddelde ZT (a) en de conversie-efficiëntie (b) in het temperatuurbereik van 300K tot 512K voor het PbSe / BST-composietmonster met x = 0,2 vol.%. Krediet: Ming Hongwei
Onlangs rapporteerden wetenschappers van het Institute of Solid State Physics, samen met hun medewerkers van de Southern University of Science and Technology (SUSTech), hoge thermo-elektrische prestaties van p-type Bi0,4Sb1.6Te3 (BST), die werd bereikt door de scattering engineering-strategie.
Thermo-elektrische prestaties worden bepaald door conversie-efficiëntie, die nauw verband houdt met een cijfer van verdienste, ZT. Door PbSe-nanodeeltjes in de BST-matrix te introduceren, regelden ze de verstrooiing van meerderheids- en minderheidsdragers en fononen. Als resultaat werd een maximum cijfer van verdienste (ZT) van 1,56 (bij 400 K) en een gemiddelde ZTave = 1,44 in het temperatuurbereik van 300-512 K bereikt.
Hoewel het een soort ultramodern thermo-elektrisch materiaal is, wordt de P-type legering BiSbTe uitsluitend gebruikt voor koeling bij kamertemperatuur, omdat de ZT snel zou afnemen wanneer de temperatuur stijgt tot ~ 350 K.
Daarom probeerden de wetenschappers de juiste asymmetrische interfacepotentialen te construeren in zowel geleidings- als valentiebanden voor PbSe / BST-nanocomposieten, die gelijktijdig meerderheids- en minderheidsdragers met verschillende sterktes konden verspreiden door nanodeeltjes in de BST-matrix te introduceren.
Het resultaat gaf ook aan dat de verstrooiingsstrategie een verwachte benadering was om de thermo-elektrische prestaties van op BST gebaseerde systemen te verbeteren.
Zhongsheng Jiang et al. Het bereiken van hoge thermo-elektrische prestaties in p-Type BST / PbSe-nanocomposieten door middel van de Scattering Engineering-strategie, ACS toegepaste materialen en interfaces (2020). DOI: 10.1021 / acsami.0c13542
ACS toegepaste materialen en interfaces
Geleverd door Chinese Academy of Sciences
