Termoelektrisk energiomdannelse via uorganiske metalhalogenidperovskitter under skræddersyet mekanisk deformation

Solid-state termoelektriske energikonverteringsenheder tiltrækker brede forskningsinteresser, fordi de viser stort lovende inden for genanvendelse af spildvarme, rumenergiproduktion, dybvandskraftproduktion og temperaturkontrol, men søgningen efter de væsentlige termoelektriske materialer med høj ydeevne er fortsat udfordrende.

En forskergruppe bestående af Lingling Zhao fra Southeast University og Shangchao Lin fra Shanghai Jiao Tong University har netop undersøgt uorganiske metalhalogenidperovskitter CsPb(I_1–x Br_x )₃ under mekanisk deformation systematisk ved hjælp af første-princip-beregningerne og Boltzmann-transportteorien. De viser, at iboende belastninger kan introduceres i termoelektriske enheder under mekanisk deformation, hvilket åbner op for en ny teknisk tilgang til forbedring af stabiliteten og termoelektriske ydeevne af perovskitmaterialer.

Halogenblanding og mekanisk deformation er effektive metoder til at skræddersy de elektroniske strukturer og ladningstransportegenskaber i CsPb(I_1–x Br_x )₃ synergistisk. Deformationseffekten er relateret til energiniveauforskydningen af ​​den elektroniske båndstruktur CBM af perovskit. Effektiviteten af ​​den termoelektriske enheds energiproduktion kan nå så høj som ca. 12 % ved brug af blandede halogenidperovskitter under skræddersyet mekanisk deformation, når varmekilden er på 500 K og den kolde side holdes på 300 K, hvilket overgår ydeevnen for mange eksisterende bulk termoelektriske materialer.

Udgivet i Frontiers in Energy , kan denne undersøgelse give teoretisk vejledning til transportydelsesregulering af perovskit og ydeevneforbedring af termoelektriske enheder. + Udforsk yderligere

Forskerhold udvikler ny strategi for design af termoelektriske materialer