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熱電材料的性能通常使用無量綱品質因數(shù)zT進行評估，由于電和熱輸運特性之間的復雜關系，提高zT仍極具挑戰(zhàn)性。Y₂Te₃基熱電材料由于其固有的低晶格導熱性，其在高溫應用中極具前景。萊布尼茨固態(tài)和材料研究所He Ran、Kornelius Nielsch合成了一系列含有過量Y的Y_2+xTe₃組合物，以探索其對電子和結構特性的影響。

本文要點：

1) 密度泛函理論計算表明，額外的Y原子會增加電荷載流子，從而增強電導率并提高熱電性能。X射線衍射分析表明，過量Y的存在會減少晶格體積并改變鍵合結構。

2) 此外，添加Bi通過促進元素Bi顆粒的偏析和富含Y-Bi的晶界形成顯著提高了功率因數(shù)，從而提高了遷移率。這種微觀結構優(yōu)化導致塞貝克系數(shù)增加了四倍，在973 K時達到1.23的峰值zT，在673 K溫差下的最大轉換效率為10.3%。

參考文獻：

Jamil Ur Rahman et.al Grain Boundary Engineering Enhances the Thermoelectric Properties of Y₂Te₃ Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202404243

https://doi.org/10.1002/aenm.202404243