多掺杂协同调控碲化锡热导率和功率因子提升热电性能

TQ174; 碲化锡(SnTe)是一种碲化铅的无铅替代物,在热电领域有广阔的应用前景.但是,纯相碲化锡样品具有较高的热导率与较低的塞贝克系数,导致热电性能较差.本研究通过多重掺杂可以显著降低热导率,提升塞贝克系数,从而提升热电性能.SnTe热压样品的晶格热导率随着Se和S的引入明显降低,比如SnTe0.7S0.15Se0.15室温下晶格热导率仅为0.99 W.m–1.K–1.透射电子显微镜显示,SnTe掺杂样品内存在大量的纳米沉淀相与晶格位错.在此基础上,掺杂In在价带顶引入共振态大幅提高了样品的塞贝克系数.实验表明通过多重掺杂可以有效提升碲化锡的热电性能,其中样品Sn0.99In0.01Te...

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Veröffentlicht in:	无机材料学报 2019, Vol.34 (3), p.335-340
Hauptverfasser:	檀小芳, 端思晨, 王泓翔, 吴庆松, 李苗苗, 刘国强, 徐静涛, 谈小建, 邵和助, 蒋俊
Format:	Artikel
Sprache:	chi
Online-Zugang:	Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:	TQ174; 碲化锡(SnTe)是一种碲化铅的无铅替代物,在热电领域有广阔的应用前景.但是,纯相碲化锡样品具有较高的热导率与较低的塞贝克系数,导致热电性能较差.本研究通过多重掺杂可以显著降低热导率,提升塞贝克系数,从而提升热电性能.SnTe热压样品的晶格热导率随着Se和S的引入明显降低,比如SnTe0.7S0.15Se0.15室温下晶格热导率仅为0.99 W.m–1.K–1.透射电子显微镜显示,SnTe掺杂样品内存在大量的纳米沉淀相与晶格位错.在此基础上,掺杂In在价带顶引入共振态大幅提高了样品的塞贝克系数.实验表明通过多重掺杂可以有效提升碲化锡的热电性能,其中样品Sn0.99In0.01Te0.7S0.15Se0.15在850 K时峰值ZT值达到0.8,这说明碲化锡的确是一种有应用前景的中温区热电材料.
ISSN:	1000-324X
DOI:	10.15541/jim20180273