反摻雜是優化GeTe中過高載流子濃度的一種有效策略,但它會損害載流子輸運并降低遷移率,從而限制了提高ZT的潛力。近日,四川大學昂然、Sun Qiang提出了一種克服該挑戰的新方法,即在Cu2Te合金(Ge0.84Cd0.06Pb0.10Te)中實現了贗立方GeTe、Cu2Te和PbTe相之間的多相相干納米界面網絡,并且具有有效的Cu離子離域。
本文要點:
1) 這種設計選擇性調控電荷載流子和聲子輸運,導致遷移率增加和載流子濃度優化,從而有助于提高功率因數,即在653 K下具有≈0.33 W m?1 K?1的超低晶格熱導率。因此,在(Ge0.84Cd0.06Pb0.10Te)0.99(Cu2Te)0.01中,803 K下的峰值ZT≈2.22,303至803 K的平均ZT≈1.40。
2) 在制造的7對熱電模塊中,作者在400 K的溫差下實現了≈1.47 W cm?2的高功率密度。此外,作者組裝了一個熱電能量收集陣列裝置,并展示了其在激光非輻射能量收集和非接觸式熱補償中的應用潛力。
Jianglong Zhu et.al Multiphase Coherent Nanointerface Network Enhances Thermoelectric Performance for Efficient Energy Conversion and Contactless Thermosensation Applications in GeTe Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202402552