簡并半導體通常具有類似金屬的導電行為,在高溫下具有有限的載流子遷移率。在此,清華大學Li Jingfeng通過將B4C納米顆粒摻入Cu1.99Se系統來揭示從“簡并”到“非簡并”半導體行為的轉變。
本文要點:
1) 在Cu1.99Se/B4C復合材料中引入了非均勻界面和無序的Cu2Se非晶相對可移動的Cu離子產生了捕獲效應,從而導致導電性的“駝峰”特征。得益于這種高溫熱電響應,由于載流子濃度的降低和遷移率的增強而獲得了高功率因數,并且由于相對較強的非諧晶格振動而保持了低晶格熱導率。
2) 因此,Cu1.99Se+0.9 vol.% B4C樣品在1025K下實現了2.6的最大ZT值,并協同增強了機械穩健性。該界面工程策略可適用于其他具有離子遷移特性的熱電材料。
Jincheng Yu et.al Interface-Enhanced High-Temperature Thermoelectricity in Cu1.99Se/B4C Composites with Synergistically Improved Mechanical Strength Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202303942
https://doi.org/10.1002/aenm.202303942