與GeTe基熱電材料相比，菱形GeSe因其易于制造、低毒性和更高的可負擔性而引起了廣泛關注。然而，其熱電性能需要進一步優化以用于實際應用。近日，昆士蘭科技大學陳志剛、Shi Xiaolei、西安交通大學唐桂華報道了p型多晶（GeSe）0.9（AgBiTe2）0.1-1.5mol%SnSe在623 K下的峰值品質因數為1.31。
本文要點：
1) AgBiTe2合金化誘導GeSe從正交晶系到菱面體的相變，同時與以低導熱性而聞名的SnSe復合，建立具有強聲子散射和弱電子散射的界面。這種策略有效抑制了熱輸運特性，同時保持了優異的電輸運特性。
2) 結構分析表明，多尺度缺陷，包括密集點缺陷（AgGe、BiGe和TeSe）、線性缺陷（位錯陣列）、平面缺陷（晶界和相邊界）和體缺陷（SnSe和Ag2Te相），導致623 K下0.26 W m?1 K?1的超低晶格熱導率，接近非晶極限。密度泛函理論計算和納米結構表征表明，SnSe相和基體之間的強結合，再加上Sn和Ge之間的最小電負性差異，最大限度地減少了載流子散射并保持了高電性能。
Min Zhang et.al Compositing Effect Leads to Extraordinary Performance in GeSe-Based Thermoelectrics Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202500898
https://doi.org/10.1002/adfm.202500898
