一种含高浓度无序点缺陷的SnTe基热电材料及其制备

    公开(公告)号:CN111312887B

    公开(公告)日:2023-09-01

    申请号:CN201911415949.7

    申请日:2019-12-31

    申请人: 同济大学

    发明人: 裴艳中 李文 唐婧

    IPC分类号: H10N10/852 H10N10/01

    摘要: 本发明涉及一种含高浓度无序点缺陷的SnTe基热电材料及其制备,其化学通式为Sn(1+δ)/3Pb1/3Ge1/3Te1‑ySey‑xMnTe,其中,0≤x≤0.25,0≤y≤1,0≤δ≤0.09。与现有技术相比,本发明的材料中含有高浓度的无序点缺陷,以获得低晶格热导率,其中,通过MnTe固溶能够有效调控能带,优化电学性能,从而获得SnTe基热电材料,并为热电材料性能优化提供了新的研究方向与指导思路等。

    一种含高浓度无序点缺陷的SnTe基热电材料及其制备

    公开(公告)号:CN111312887A

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN201911415949.7

    申请日:2019-12-31

    申请人: 同济大学

    发明人: 裴艳中 李文 唐婧

    IPC分类号: H01L35/16 H01L35/34

    摘要: 本发明涉及一种含高浓度无序点缺陷的SnTe基热电材料及其制备,其化学通式为Sn(1+δ)/3Pb1/3Ge1/3Te1-ySey-xMnTe,其中,0≤x≤0.25,0≤y≤1,0≤δ≤0.09。与现有技术相比,本发明的材料中含有高浓度的无序点缺陷,以获得低晶格热导率,其中,通过MnTe固溶能够有效调控能带,优化电学性能,从而获得SnTe基热电材料,并为热电材料性能优化提供了新的研究方向与指导思路等。

    具有近室温高热电性能的菱形碲化锗基化合物热电材料及其制备

    公开(公告)号:CN111086976A

    公开(公告)日:2020-05-01

    申请号:CN201911194682.3

    申请日:2019-11-28

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: C01B19/04 H01L35/16

    摘要: 本发明涉及具有近室温高热电性能的菱形碲化锗基化合物热电材料及其制备,热电材料的组成表示为Ge1-xPbxTe,其中,0≤x≤0.8。与现有技术相比,本发明制备的GeTe基热电材料通过在菱方相GeTe中固溶立方相PbTe,利用高晶体结构对称度的PbTe使菱方相GeTe沿[111]方向扭曲的程度发生改变,调节其晶体结构对称度,得到由菱方相GeTe到立方相GeTe不同对称度的材料,基于晶体结构对称度调整使L和∑带发生汇聚,提高能带简并度,进而得到近室温高热电性能的碲化锗基化合物材料。

    一种N型三镁化二锑合金热电材料及其制备

    公开(公告)号:CN110257667A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910464332.8

    申请日:2019-05-30

    申请人: 同济大学

    摘要: 本发明涉及一种N型三镁化二锑合金热电材料及其制备,合金热电材料的化学式为YxMg3.05-xSbBi,其中,0.002≤x≤0.03;以高纯单质为原料,按上述化学式中的化学计量比配料,通过钽管真空封装、高温熔融、退火热处理后,剪成~3mm碎块,进行真空热压烧结、缓慢降温后得到。与现有技术相比,本发明通过固溶三镁化二铋提高钇的掺杂引入阴离子电子,实现载流子浓度和晶格热导率的同时调控,同时利用钽封装熔炼使N型Mg3Sb2合金的晶界中氧化镁的含量减少,从而表现出较高的迁移率。

    一种MnTe2基新型热电材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN108511588A

    公开(公告)日:2018-09-07

    申请号:CN201810171661.9

    申请日:2018-03-01

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: H01L35/16 H01L35/34

    摘要: 本发明涉及一种MnTe2基新型热电材料及其制备方法,MnTe2基新型热电材料的化学式为Mn1-xAgxTe2,其中,0≤x≤0.04。与现有技术相比,本发明通过银掺杂大幅提升了MnTe2基体材料的空穴浓度,优化了材料的电学性能,并基于材料的大跨度载流子浓度合理地运用SPB理论模型对其热电性能进行分析,同时掺杂引起的晶格常数变化以及银与锰之间的质量差增强了声子散射,降低了晶格热导率,并在850K时接近MnTe2基材料的最低晶格热导率~0.5W/m-K,此外,电性能的优化和晶格热导率的降低使得材料的热电优值得以提升,并在850K达到了0.7,指出了MnTe2基体材料具有成为高性能热电材料的潜能等。

    一种高性能掺铕PbTe基热电材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN108417704A

    公开(公告)日:2018-08-17

    申请号:CN201810326253.6

    申请日:2018-04-12

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: H01L35/16 H01L35/34

    CPC分类号: H01L35/16 H01L35/34

    摘要: 本发明涉及一种高性能掺铕PbTe基热电材料及其制备方法,所述热电材料的化学式为Na0.02Eu0.03SnxPb0.95-xTe,x=0.01~0.025;该热电材料的制备方法以高纯单质元素为原料,按所述的化学式的化学计量比进行配料,通过真空封装、熔融反应淬火及热处理淬火后,研磨成粉末,进行真空高温热压烧结,缓慢冷却后得到的块体材料即为热电材料。与现有技术相比,本发明制得了低热导高性能的热电材料,探索出制备高致密度、高机械强度和高热电性能的热电材料的方法,该热电材料在温度为800K时达到热电峰值zT~2.2,是一类极具潜力的高性能热电材料。

    一种高性能银碲化合物热电半导体材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN108346736A

    公开(公告)日:2018-07-31

    申请号:CN201810072149.9

    申请日:2018-01-25

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: H01L35/16 H01L35/34

    CPC分类号: H01L35/16 H01L35/34

    摘要: 本发明涉及一种高性能银碲化合物热电半导体材料及其制备方法,所述的银碲化合物热电半导体材料化学式为Ag5-xTe3,-0.04≤x≤0.14;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,即为目的产物。与现有技术相比,本发明制得了具有极低热导率、高热电性能的热电半导体材料,探索出了获得高质量多晶样品的制备工艺,该热电材料的晶格热导率在全温度范围内低至0.18~0.25W/m·K,并在温度到达650K时其热电优值达到1.0,是一类极具潜力的热电材料。

    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

    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

    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。

    一种可焊接热电发电器件屏蔽层材料的筛选方法

    公开(公告)号:CN117042576A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202311101781.9

    申请日:2023-08-30

    申请人: 同济大学

    摘要: 本发明涉及一种可焊接热电发电器件屏蔽层材料的筛选方法,包括如下步骤:S1、将可焊接金属电极粉末与若干种候选屏蔽层金属粉末混合,利用快速热压法,得到致密薄片,将致密薄片真空封装,分别进行不同时间的退火处理;S2、观察S1步骤得到的致密薄片中候选屏蔽层金属在可焊接金属电极中的形貌及元素扩散情况,一次筛选出未观察到与可焊接金属电极存在不同衬度的候选屏蔽层金属,计算候选屏蔽层金属在可焊接金属电极中的扩散系数,二次筛选出扩散系数低的候选屏蔽层金属。与现有技术相比,本发明通过结合实验数据定量计算候选屏蔽层金属在可焊接金属电极中的扩散系数,定量比较不同屏蔽层金属在可焊接金属中的扩散情况,筛选效率高。

    一种用于低温制冷的多级热电器件的电配置方法

    公开(公告)号:CN115084350A

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202210557493.3

    申请日:2022-05-20

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: H01L35/32 H01L35/34

    摘要: 本发明涉及一种用于低温制冷的多级热电器件的电配置方法,多级热电器件呈金字塔型层叠,金字塔型层叠的每一层即为一级模块,为每一级模块设置独立的电源供电;电配置方法为:由热端至冷端逐级通入步进电流;当其中一级模块的电流在步进增大过程中使该级模块的制冷温度最低时,即设定当前电流大小为该级模块的近似优化电流值,该级模块保持其近似优化电流值,向靠近冷端的上一级模块继续通入步进电流,依次得到所有各级模块的近似优化电流值;向多级热电器件的每一级通入其近似优化电流值,完成电配置。与现有技术相比,本发明具有最大化地减少传统结构中靠近冷端模块的热负载对于下层模块制冷能力削弱的情况,实现制冷能力最大化等优点。