教育部光电器件与系统重点实验室陈月兴在Small上发表论文！
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Anion/Cation Co-Doping to Improve the Thermoelectric Performance of Sn-Enriched n-Type SnSe Polycrystals with Suppressed Lattice Thermal Conductivity
Nisar M.; Abbas A.; Zhang J.; Li F.; Zheng Z.; Liang G.; Fan P.; Chen Y.-X.
Published：2024-01-01
DOI：10.1002/smll.202312003
研究背景
在当今社会，能源问题一直备受关注。然而，热电材料的性能提升一直是一个挑战。尤其是针对n型多晶SnSe材料，其固有的p型特性导致热导率升高、功率因子下降，这些问题亟待解决。
研究内容
最近一篇发表在《Small》杂志上的论文提出了一种新的方法来改善n型多晶SnSe的热电性能。研究采用固态反应和火花等离子烧结技术合成了n型SnSe。通过精心降低Se浓度和优化晶体取向，显著改善了材料的热电性能。同时，通过Br和Ge的共掺杂进一步改善了材料性能；Br增加了载流子浓度，提高了电导率，而Ge引入了有效的声子散射中心。在Br/Ge共掺杂的SnSe样品中，热导率降至0.38Wm⁻¹K⁻¹，在773K时功率因子达到了662µWmK<sup>−</sup><sup>2</sup>，从而使ZT值达到了1.34。这标志着与原始样品相比，性能有了显著的605%提升，突显了Ge掺杂在提高n型材料热电性能方面的关键作用。
研究意义
这项研究的创新点在于Br掺杂引入了靠近价带的额外电子态，而Ge掺杂改变了能带结构，在导带附近形成了共振态。Br/Ge共掺杂进一步改变了能带结构，影响了电导率、Seebeck系数和热导率，推动了对n型SnSe材料在热电性能方面的理解和应用。这些发现对于提高热电材料性能具有重要意义。
希望这篇文章能让你更好地了解这一研究领域的最新进展！
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