几种层状材料热电性能的理论研究

发布时间：2020-12-24 01:02

　　热电材料可以实现热能与电能的直接转化,且对环境友好,因此成为新能源领域的重要研究对象,但是能量转化效率制约着其广泛应用。材料的热电转化效率由热电优值ZT=（S²σT）/κ决定,其中S是Seebeck系数,σ是电导率,κ是热导率,T是绝对温度。因此,好的热电材料应该具有高Seebeck系数、高电导率以及低热导率。这三个参数通常强烈地耦合在一起,很难单独优化其中一个参数而对其它参数不产生负面影响。上世纪中叶,Bi₂Te₃、PbTe等半导体合金因具有良好热电性能被广泛研究应用,被称为传统热电材料。但是其热电转换效率无法同传统的发电和制冷技术相媲美。近年来,由于纳米技术的发展,不断有新的热电材料被发现,其中“电子晶体-声子玻璃”在保持良好电子输运性质的同时有效降低了热导率,使得热电性能得到提高。同时,Hicks和Dresselhaus提出低维化可以提高材料热电性能。低维材料中,量子受限效应增加了费米面附近态密度的能量依赖性,可以有效地提高材料的功率因子,并且量子尺寸效应增加声子散射,可降低热导率。提高功率因子,降低热导率是提高热... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：107 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

垂直于平面的声学支声子ZA模对热膨胀系数的贡献占比


本文编号：2934674