SnSe多晶热电材料的Ag、Cu元素掺杂改性研究

发布时间：2021-01-05 15:44

　　热电材料是一种可以直接将电和热两种形态能量相互转化的功能材料,可以实现热电发电和通电制冷,在清洁能源和制冷领域具有重要的应用前景。具有正交层状结构的SnSe单晶具有优异的热电性能,其毒性低、储量丰富,但单晶制备复杂,不适合规模生产,其多晶的研究引起了更大的关注,SnSe多晶的性能还过低,主要是由于其电阻率过高。本文对SnSe多晶热电材料进行Ag、Cu等元素掺杂改性研究,采用真空熔炼、液氮淬火以及SPS烧结等工艺制备了SnSe_1+x、（SnSe）_1-x（AgI）_x、（SnSe）_1-x（Ag₂Se）_x以及（SnSe）_1-x（Cu₂Se）_x四个系列合金样品,研究掺杂元素对SnSe多晶材料在垂直压力及平行压力方向的电阻率、Seebeck系数、热导率及热电性能的影响。（1）对Se欠量及过量SnSe_1+x（x=-0.13,-0.1,0,0.1,0.15）系列合金的研究表明:所有的合... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

(a)Seebeck效应；(b)Peltier效应；(c)Thomson效应

SnSe 多晶热电材料的 Ag、Cu 元素掺杂改性研究，电阻率下降，Seebeck 系数下降；热导率降低可能输特性取决于相互关联的材料属性，因此，最好的方的 ZT 值。及提高性能的途径差发电原理如图 1-2 所示，热电材料载流子浓度高温度产生的载流子浓度梯度。其中 P 型热电材料的空，N 型热电材料中的电子在低温端富集而使低温端带内建电场，这个内建电场将阻止载流子继续向低温端不同导电类型的热电材料串联成 P-N 对可以增大温差的热电堆可以提高热电器件的有效输出功率。

SnSe 多晶热电材料的 Ag、Cu 元素掺杂改性研究电器件，其最大发电效率为： 0分别为低温端、高温端以及平均温度；16)和(1-17)可知，热电材料的能量转换效率与 ZT 值有关，如随 ZT 值和温差的提高而增大。具有商业价值的热电材料 ZT如 ZT 值能达到 3，温差 500 K 时，热电转换效率将逼近卡诺效益。因此，目前发展热电材料的关键问题还是提高材料的1221111ZTTTZTTTT2max

【参考文献】：
期刊论文
[1]热电能源材料研究进展[J]. 张宗委,王心宇,刘一杰,曹峰,赵立东,张倩.  硅酸盐学报. 2018(02)
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[3]Ag掺杂SnSe化合物的制备及热电性能[J]. 李松浩,张忻,刘洪亮,郑亮,张久兴.  无机材料学报. 2016(07)
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本文编号：2958900