林賽斯（上海）儀器設(shè)備有限公司
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閱讀：312發(fā)布時(shí)間：2021-10-14
【引言】
傳統(tǒng)熱電（TE）材料的熱電轉(zhuǎn)換效率僅為4％左右。效率取決于TE品質(zhì)因數(shù)ZT = S2T /ρκ，此處S為塞貝克系數(shù)，ρ為電氣 電阻率，κ是導(dǎo)熱系數(shù)，T是TE器件的平均溫度。 尋找ZT> 1的材料對(duì)于提高TE效率和拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域微軟雅黑;line-height:150%;font-size:10.5000pt;">
圖5：（在線顏色）Bi0.5Sb1.5Te3/C60納米復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)(點(diǎn))和模擬(實(shí)線)塞貝克系數(shù)S、(b)電阻率和(c)霍爾系數(shù)的溫度依賴(lài)性。
圖6：（在線顏色）在311K下Bi0.5Sb1.5Te3/C60納米復(fù)合材料中功率因數(shù)S2和晶格導(dǎo)熱系數(shù)κL與富勒烯含量的關(guān)系。
圖7：（在線顏色）計(jì)算了在Bi0.Sb1.5 Te3/C60復(fù)合材料中Zt對(duì)受主濃度的依賴(lài)關(guān)系。ZT的實(shí)驗(yàn)值由符號(hào)表示。
圖8：（在線顏色）當(dāng)受主濃度為時(shí)，Bi0.5Sb1.5Te3/C60納米復(fù)合材料的熱電性能曲線(ZT)值是富勒烯含量的函數(shù)。
【結(jié)論】
V. D. Blank等人合成并研究了由Bi0.5Sb1.5Te3化合物和C60分子組成的新型熱電材料。樣品（i）中C60的存在降低了Bi0.5Sb1.5Te3納米晶體在燒結(jié)和隨后退火過(guò)程中的再結(jié)晶效應(yīng)。 （ii）添加1.3體積時(shí)，晶格熱導(dǎo)率降低約3倍。有利于提高TE品質(zhì)因數(shù)的C60％。 （iii）納米復(fù)合材料的電阻率相對(duì)于起始的不含富勒烯的材料增加。這主要是由于富勒烯分子的電荷載體散射引起的。 （iv）在Boltzmann方程組解框架中對(duì)兩個(gè)價(jià)帶和兩個(gè)導(dǎo)帶的六谷能譜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到熱電性能值增加25%-35%，可以通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)，將C60分子添加到初始Bi0.Sb1.5 Te3材料中。塞貝克系數(shù)的值與電阻率非常相關(guān)。熱電品質(zhì)因數(shù)的改善主要是由于晶格熱導(dǎo)率的降低。由于富勒烯分子的電荷載流子散射，電阻率的增加限制了ZT的進(jìn)一步增加。
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