【摘要】
n型、p型鉛硫屬化合物(PbQ,Q = Te,Se,S)已被證明具有較好的熱電性能。最近的一些研究,改變帶隙、引入諧振態(tài)等,使得P型鉛硫屬化合物的熱電性能有了顯著提高。本文研究了(PbTe)0.75(PbS)0.15(PbSe)0.1的n型四元復合材料合成,并探討了納米結構對晶格熱導率,載流子遷移率等的影響,并與類似的三元系統(tǒng)(PbTe)1-x(PbSe)x、(PbSe)1-x(PbS)x和(PbS)1-x(PbTe)x做了比較。缺陷和界面處的聲子散射導致晶格熱導率的降低,通過降低載流子遷移率來補償。最大的ZT值在800K時為~1.1,與PbTe、PbSe和(PbTe)1-x(PbSe)x的單相合金的熱電性能相似。
【成果介紹】
通過混合定量的高純度PbS,PbSe,Pb和Te(99.999%),加入0.05,0.085,0.16,0.39mol%的PbCl2摻雜劑,合成最終的多晶(PbTe)0.75(PbS)0.15(PbSe)0.1樣品。后經過燒結、淬火、研磨等工藝,最終得到納米結構的n型(PbTe)0.75(PbS)0.15(PbSe)0.1化合物。
使用德國Linseis的LSR-3測試塞貝克系數,Linseis LFA1000測試熱擴散系數,通過ZT = S2Tσ/(κE+κL)計算得到熱電優(yōu)值。
【圖文導讀】
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