低热导纳米结构硒化锡材料制备及热电性能研究
发布时间：2021-10-30 22:33
热电材料是一种能够实现电能与热能之间直接相互转换的半导体功能材料,在发电和制冷等方面都有极大的应用前景。SnSe由于其优异的热电性能以及合成廉价和不含有毒元素等优点被认为是极具应用前景的热电材料。本文针对SnSe多晶块体热电材料性能进行了优化研究,采用水热合成技术制备得到了低热导纳米结构多晶SnSe,提出利用纳米结构和具有高电导率第二相对SnSe多晶材料电声输运进行协同调控的新思路,大幅提升了 SnSe多晶块体材料热电性能。取得研究成果如下:1.通过水热合成法制备了 SnSe的多晶材料,通过调控材料晶粒度诱导产生立方岩盐结构相,设计得到新型含立方岩盐结构SnSe纳米材料,立方岩盐由于自身优异的电性能,使得材料的电导率和功率因子显著提高,SnSe材料中除了拥有着中等尺度晶粒外,也在晶粒上发现了许多的纳米析出相,这种结构大大增加了声子散射数目,从而声子散射加剧,降低了晶格热导率。使多晶SnSe热电材料的功率因子和晶格热导率协同优化,从而使得该种材料在温度为850K时沿着平行压力方向的ZT达到1.3,相较于报道的未掺杂多晶SnSe样品的性能提升了 2倍以上。2.利用水热合成的方法制备得到了相...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２载流子浓度ｎ与热电性能重要的参数之间的关系??在式中的《为载流子浓度，ｗ＊为有效质量
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１９６５?２００２?２００４?２００６?２００８?２Ｄ１０?２０１２?２０１４?２０１６??时间／ａ??图１．３近年来热电ｚｒ值发展随年份变化关系［５４］。??？?４，－參．《＜Ｍ?詹－．１?參．．．箩?．嘁？?．．＃?赛．．．Ｗ??－－?■＇?▲?■?？ｍｖｖａｓｍｅｉ？ｅｅＭＭＫ？??？囔■蠓鵷％?丨．??４?％?夢鲈＃?泰名．＊＇嫌讀??？?Ｉ?參少．■？?ｊ?？?４＃??■＃?Ｂ?Ｗ?５＞－Ｕｉ?！?Ｉ??（ｂ）?？５ｕ?署‘，？秦＿?Ｓ?§?，?Ｊ?％??ｌ?＊？?＾?ｄ?ｊ?鼇?Ｊ?％?４?＃?Ｊ；＃?．Ｊ?％?ｈ??＊＂■?ｓｅ?ｉｆ?ｉｉ?－＇％?ａ?ｔ－ｉ?１?ｉ＇?１％?ａ??＜?Ｃ?＃?ｓ?Ｉ?，％?＾，４?ｉ?Ｐｉ?ｉ?％?，ｘｉ??图１．４⑷ＳｎＳｅ室温时Ｐｎｍａ相ａ方向晶体结构（ｂ）高度扭曲的ＳｎＳｅ配位多面体（ｃ）ｂ方向晶体结构（ｄ）ｃ??方向晶体结构。??ＳｎＳｅ的层状结构可以通过ＳＥＭ手段检测到。在论文［５Ｇ］中，作者利用高分辨率ＳＥＭ??观测所得到的ＳｎＳｅ多晶样品结构。可以发现，多晶ＳｎＳｅ样品在［１００］方向具有层状结构，??层间厚度大约为３０ｎｍ。又通过ＸＲＤ检测ＳｎＳｅ各向异性结构。论文［５６】运用ＸＲＤ来分??析ＳｎＳｅ的结构形态。在纯的ＳｎＳｅ样品中，（４００）和（１１１）两个晶面的峰值强度差异在平??行于压力方向与垂直压力方向上是不同的，差异分别为０．４７和２．２，可以清晰的表明ＳｎＳｅ??具有强的各向异性结构。??１．３．２?ＳｎＳｅ电输运性能??对于未掺杂的ＳｎＳｅ
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型热电材料综述[J]. 王超,张蕊,杜欣,张晨贵,栾春红,姜晶,胡强,王军喜,杜志游,李天笑,马铁中,严冬,尹志尧. 电子科技大学学报. 2017(01)
[2]热电材料的基本原理、关键问题及研究进展[J]. 郭凯,骆军,赵景泰. 自然杂志. 2015(03)
[3]对中国能源问题的思考[J]. 江泽民. 上海交通大学学报. 2008(03)
硕士论文
[1]低热导率碲化物热电材料的制备及性能优化[D]. 金吉.浙江大学 2012
[2]半导体热电发电器的研制[D]. 黄宗斌.华中科技大学 2011
本文编号：3467544
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２载流子浓度ｎ与热电性能重要的参数之间的关系??在式中的《为载流子浓度，ｗ＊为有效质量
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１９６５?２００２?２００４?２００６?２００８?２Ｄ１０?２０１２?２０１４?２０１６??时间／ａ??图１．３近年来热电ｚｒ值发展随年份变化关系［５４］。??？?４，－參．《＜Ｍ?詹－．１?參．．．箩?．嘁？?．．＃?赛．．．Ｗ??－－?■＇?▲?■?？ｍｖｖａｓｍｅｉ？ｅｅＭＭＫ？??？囔■蠓鵷％?丨．??４?％?夢鲈＃?泰名．＊＇嫌讀??？?Ｉ?參少．■？?ｊ?？?４＃??■＃?Ｂ?Ｗ?５＞－Ｕｉ?！?Ｉ??（ｂ）?？５ｕ?署‘，？秦＿?Ｓ?§?，?Ｊ?％??ｌ?＊？?＾?ｄ?ｊ?鼇?Ｊ?％?４?＃?Ｊ；＃?．Ｊ?％?ｈ??＊＂■?ｓｅ?ｉｆ?ｉｉ?－＇％?ａ?ｔ－ｉ?１?ｉ＇?１％?ａ??＜?Ｃ?＃?ｓ?Ｉ?，％?＾，４?ｉ?Ｐｉ?ｉ?％?，ｘｉ??图１．４⑷ＳｎＳｅ室温时Ｐｎｍａ相ａ方向晶体结构（ｂ）高度扭曲的ＳｎＳｅ配位多面体（ｃ）ｂ方向晶体结构（ｄ）ｃ??方向晶体结构。??ＳｎＳｅ的层状结构可以通过ＳＥＭ手段检测到。在论文［５Ｇ］中，作者利用高分辨率ＳＥＭ??观测所得到的ＳｎＳｅ多晶样品结构。可以发现，多晶ＳｎＳｅ样品在［１００］方向具有层状结构，??层间厚度大约为３０ｎｍ。又通过ＸＲＤ检测ＳｎＳｅ各向异性结构。论文［５６】运用ＸＲＤ来分??析ＳｎＳｅ的结构形态。在纯的ＳｎＳｅ样品中，（４００）和（１１１）两个晶面的峰值强度差异在平??行于压力方向与垂直压力方向上是不同的，差异分别为０．４７和２．２，可以清晰的表明ＳｎＳｅ??具有强的各向异性结构。??１．３．２?ＳｎＳｅ电输运性能??对于未掺杂的ＳｎＳｅ
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型热电材料综述[J]. 王超,张蕊,杜欣,张晨贵,栾春红,姜晶,胡强,王军喜,杜志游,李天笑,马铁中,严冬,尹志尧. 电子科技大学学报. 2017(01)
[2]热电材料的基本原理、关键问题及研究进展[J]. 郭凯,骆军,赵景泰. 自然杂志. 2015(03)
[3]对中国能源问题的思考[J]. 江泽民. 上海交通大学学报. 2008(03)
硕士论文
[1]低热导率碲化物热电材料的制备及性能优化[D]. 金吉.浙江大学 2012
[2]半导体热电发电器的研制[D]. 黄宗斌.华中科技大学 2011
本文编号：3467544
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