Høj termoelektrisk ydeevne opnået i P-type legeringer

For nylig, forskere fra Institute of Solid State Physics, sammen med deres samarbejdspartnere fra Southern University of Science and Technology (SUSTech), rapporteret høj termoelektrisk ydeevne af p-type Bi _0,4 Sb _1.6 Te ₃ (BST), hvilket blev opnået gennem spredningsingeniørstrategien.

Termoelektrisk ydeevne bestemmes af konverteringseffektivitet, som er tæt forbundet med en fortjeneste, ZT. Ved at introducere PbSe-nanopartikler til BST-matrixen, de regulerede spredningen af ​​majoritets- og minoritetsbærere og fononer. Som resultat, et maksimalt værdital (ZT) på 1,56 (ved 400 K) og gennemsnitlig ZTave=1,44 i temperaturområdet 300-512 K blev nået.

Selvom en slags state-of-the-art termoelektrisk materiale, P-type legering BiSbTe bruges udelukkende til køling ved næsten stuetemperaturer, fordi dens ZT ville falde hurtigt, når temperaturen stiger til ~350 K.

Derfor, forskerne forsøgte at konstruere korrekte asymmetriske grænsefladepotentialer i både lednings- og valensbånd for PbSe/BST nanokompositter, som samtidig kan sprede majoritets- og minoritetsbærere med forskellige styrker ved at introducere nanopartikler i BST-matrixen.

Resultatet indikerede også, at spredningsteknisk strategi var en mulig tilgang til at hæve de termoelektriske ydeevner af BST-baserede system.