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公开(公告)号：CN107799646B
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201710827678.0
申请日：2017-09-14
申请人： 同济大学
摘要： 本发明涉及一种合金热电半导体材料及其制备方法，合金热电半导体材料的化学式为(GeTe)1‑x(PbSe)x，其中，0＜x≤0.4；制备时，首先将单质元素Ge、Te、Pb、Se按密度从小到大依次装入石英安瓿中，用抽真空后进行封装，然后再依次进行熔融淬火，退火淬火和热压烧结步骤，最后制备而成。与现有技术相比，本发明在GeTe材料中通过在阴阳离子的位置上分别进行同主族元素的替换(Ge/Pb,Te/Se)，实现了载流子浓度进行大范围调控，达到GeTe材料的优化载流子浓度水平，同时，元素替换引入的点缺陷还增加了材料的热电优值，在调节载流子浓度的同时使材料的晶格热导大幅降低，为GeTe基热电材料及其同类材料热电性能的提高提供了新的思路。
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公开(公告)号：CN106711317B
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201611031592.9
申请日：2016-11-22
申请人： 同济大学
摘要： 本发明涉及一种硫族铅化物热电材料及其制备方法，其化学式为Pb1‑xSb2x/3Se，0＜x≤0.09；该材料的制备是以高纯单质为原料，按上述化学式中的化学计量比配料，通过真空封装、高温熔融、退火热处理后，研磨成粉末，进行真空热压烧结、缓慢降温后得到片状块体材料即为目标组分的硒化铅材料。本发明通过设计引入Pb的阳离子空位结构诱导形成位错结构的可控制备方法，在材料中引入高密度的晶内位错结构，有效散射中频声子实现大幅度降低材料的晶格热导率(＜0.4W/m‑K)。本发明开发了一种具有高性能的Pb1‑xSb2x/3Se新型热电材料，其zT值在900K达到了1.6，为当前PbSe体系材料的最高值，是一种具有大规模应用潜力的新型热电材料。
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公开(公告)号：CN108807654A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810621446.4
申请日：2018-06-15
申请人： 同济大学
摘要： 本发明涉及一种高性能低成本MnGeTe2基热电材料及其制备，热电材料化学式为MnGe1‑xBixTe2，其中，x≤0.12；其通过以下方法制成：(1)真空封装：按化学计量比取单质原料Bi、Ge、Te和Mn，并按照熔点从大到小依次放入石英管中，抽真空封装；(2)熔融淬火：加热装有单质原料的石英管，使原料在熔融状态下充分反应，随后淬火，得到第一铸锭；(3)退火淬火：将第一铸锭装入另一石英管中，升温退火，淬火，得到第二铸锭；(4)真空热压烧结：将第二铸锭研磨成粉末，置于石墨模具中，真空热压烧结，降温，即得到所述MnGeTe2基热电材料。与现有技术相比，本发明的MnGeTe2基热电材料具有良好的热电性能、机械性能以及较低的成本，应用潜力很大。
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公开(公告)号：CN108396217A
公开(公告)日：2018-08-14
申请号：CN201810072142.7
申请日：2018-01-25
申请人： 同济大学
CPC分类号： C22C30/06 , C22C1/02 , C22C1/0491 , C22F1/00 , H01L35/16
摘要： 本发明涉及一种高性能热电材料及其制备方法，材料的化学式为Eu1-yCayZn2-xAgxSb2，其中，x＝0，y≤0.5；或y＝0，x≤0.05；所述材料通过以下方法制成：以高纯单质(>99.99％)为原料，按上述化学式中化学计量比配料，混合均匀后，放置到涂炭的石英管中进行真空封装，再放入井式炉中经高温熔融、冷水淬火及退火热处理后，研磨成粉末并进行真空热压烧结，缓慢降温后即得到目的产物。与现有技术相比，本发明通过使用低价态Ag原子对Zn原子位置进行掺杂调控载流子浓度，使本征p型EuZn2Sb2热电半导体材料的载流子浓度在3.5～14×1019cm-3范围内可调，并通过Ca取代Eu原子位置形成固溶体，在不影响载流子浓度的前提下，引入点缺陷在整个测试温度范围内大幅度降低材料的晶格热导，从而提高了其热电性能。
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公开(公告)号：CN107359231A
公开(公告)日：2017-11-17
申请号：CN201710426687.9
申请日：2017-06-08
申请人： 同济大学
摘要： 本发明涉及一种新型低导热硫银锗矿热电材料及其制备方法，热电材料的化学式为Ag9Ga1-xMx(Se1-ySy)6，其中，M选自Cr、Cd、Zn或Ge中的一种，0≤x≤0.06，0≤y≤0.10；制备时，以纯度大于99.99％的单质为原料，按照化学计量比进行称重配料，置于密封石英管中进行真空封装；使用马弗炉加热，使高纯原料在高温下熔融反应后，急速淬火冷却，得到第一铸锭；将第一铸锭真空封装在石英管中，进行高温退火处理后，急速淬火冷却，得到第二铸锭；将第二铸锭研磨成粉末，置于石墨模具中，在真空气氛下通过感应加热升温进行热压烧结，随后缓慢降温，即可。与现有技术相比，本发明热电材料机械性能稳定，晶格热导率极低(0.2W/m·K)，具有很好的应用前景。
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公开(公告)号：CN106904972A
公开(公告)日：2017-06-30
申请号：CN201710020393.6
申请日：2017-01-11
申请人： 同济大学
IPC分类号： C04B35/515 , C04B35/622 , H01L35/16
摘要： 本发明涉及一种高性能环境友好型碲化锡基热电材料及其制备方法，该热电材料的化学通式为Sn1.03‑yMnyTe(Cu2Te)x(0＜x≤0.05，0＜y≤0.14)；制备方法是以纯度＞99％的金属单质为原料，按化学式Sn1.03‑yMnyTe(Cu2Te)x的化学计量比进行配料，通过真空封装、高温熔融、退火热处理后，研磨成粉末，进行真空热压烧结、缓慢降温后得到片状材料即为目标组分的新型碲化锡基热电材料。本发明设计在碲化锡材料中实现电输运性能和热输运性能的协同优化来提升其热电性能。本发明开发了一种具有高性能的环境友好型Sn1.03‑yMnyTe(Cu2Te)x新型热电材料，其zT值在900K达到了1.6，为当前SnTe体系材料的最高值，是一种具有潜力取代传统p型碲化铅材料实现大规模商业化应用的环境友好型新型热电材料。
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公开(公告)号：CN106711317A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201611031592.9
申请日：2016-11-22
申请人： 同济大学
摘要： 本发明涉及一种硫族铅化物热电材料及其制备方法，其化学式为Pb1‑xSb2x/3Se，0＜x≤0.09；该材料的制备是以高纯单质为原料，按上述化学式中的化学计量比配料，通过真空封装、高温熔融、退火热处理后，研磨成粉末，进行真空热压烧结、缓慢降温后得到片状块体材料即为目标组分的硒化铅材料。本发明通过设计引入Pb的阳离子空位结构诱导形成位错结构的可控制备方法，在材料中引入高密度的晶内位错结构，有效散射中频声子实现大幅度降低材料的晶格热导率(＜0.4W/m‑K)。本发明开发了一种具有高性能的Pb1‑xSb2x/3Se新型热电材料，其zT值在900K达到了1.6，为当前PbSe体系材料的最高值，是一种具有大规模应用潜力的新型热电材料。
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公开(公告)号：CN105036138A
公开(公告)日：2015-11-11
申请号：CN201510405506.5
申请日：2015-07-10
申请人： 同济大学
IPC分类号： C01B33/06
摘要： 本发明涉及一种碱土硅化物热电材料及其制备方法，该热电材料的化学通式为ASi2，其中，A为Sr或Ba中的一种；所述的制备方法是以纯度＞99％的金属单质为原料，按化学式ASi2的化学计量比进行配料，再通过电弧放电熔融及水冷却，制得ASi2块体材料，后经热处理、研磨、烧结，即制得所述的碱土硅化物热电材料。与现有技术相比，本发明将电弧熔炼技术用于碱土硅化物热电材料的制备领域，不仅解决了碱土硅化物高熔点带来的制备困难问题，同时还解决了碱金属元素的高蒸汽压及其强腐蚀性所造成的制备安全性问题，工艺简单，制备周期短，安全性高，产业化前景良好。
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公开(公告)号：CN117042577A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311102166.X
申请日：2023-08-30
申请人： 同济大学
IPC分类号： H10N10/852 , H10N10/13 , H10N10/01
摘要： 本发明涉及一种具有高柔性和功率密度的碲化铋基单晶薄膜热电器件及制备方法，包括PET塑封膜，以及封装在其中的n‑p热电薄膜单元，所述n‑p热电薄膜单元为由金属箔串联的一个p型热电薄膜支腿和一个n型热电薄膜支腿组成，其中，p型热电薄膜支腿的化学组成为金属箔/GaaIn1‑a/BixSb2‑xTe3/GaaIn1‑a/金属箔，0.2≤x≤1；n型热电薄膜支腿的化学组成为金属箔/GaaIn1‑a/Bi2Te3‑ySey+z mol％PbBr2/GaaIn1‑a/金属箔，0.04≤y≤1.5，0≤z≤0.3。与现有技术相比，本发明单晶薄膜热电器件既具有高热电性能又具有一定的柔性和高功率密度。
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