2024年4月4日，Science在线发表了南方科技大学何佳清教授
课题组的研究论文，题目为《
Pseudo-nanostructure and trapped-hole release induce high thermoelectric performance in PbTe
》，论文的第一作者为
Baohai Jia、Di Wu和Lin Xie。
热是自然界和社会中未充分利用的能源，其积累和利用一直是人们关注的热点领域。能够实现直接和反向热电转换的热电材料因其在各种应用中的潜在用途而引起了人们的兴趣。
然而，由于强烈纠缠的电和热
输运性质
，开发一种提高高热电性能的策略是具有挑战性的。
在此研究中，作者
展示了在
p型PbTe
材料中实现了空位团簇的赝纳米结构和捕获空穴释放的动态电荷载流子调节，从而实现了声子和载流子输运的同时调节
。
由阳离子空位团簇组成的赝纳米结构有效阻止了声子输运，但允许空穴通过，从而实现了全面的电子-声子
解耦
。
低温下的空穴捕获和高温下的空穴释放可以在较宽的温度范围内优化空穴浓度
。
在850 K下实现了高达2.8的zT峰值，在300至850 K下实现了1.65的zT平均值
。
在554 K温差的分段模块中实现了约15.5%的能量转换效率
。这项研究展示了中温热电在一系列不同应用中的前景。
图1
具有赝纳米结构和捕获空穴释放的
PbTe
基材料和模块的高性能
图2
Pb
0.97
Na
0.03
Te
-2%MgTe-x
%GeTe (x = 0、0.25、0.5、0.75或1)的热电性能
图5 PbTe基分段模块的热电性能
Jia, B., Wu, D., Xie, L
. et al.
Pseudo-nanostructure and trapped-hole release induce high thermoelectric performance in PbTe
.
Science
,
2024
,
384, 81–86.
https://doi.org/
10.1126/science.adj8175
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10.1126/science.aak9997
第8篇！北京航空航天大学赵立东/秦炳超团队Science: 晶格平坦化促进高效SnSe晶体热电
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(综述)天津理工大学/澳大利亚卧龙岗大学Nat. Rev. Phys.: 热电中自旋的作用
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