具有六边形结构的碲化锰(MnTe)具有巨大的热电转换潜力;然而,低载流子浓度和低迁移率的缺点限制了其应用。在此,南方科技大学何佳清、德国莱布尼茨固态和材料研究所Xu Xiao通过制造多晶MnSb2Te4构建了一种层结构,使空穴密度增加了100倍。
本文要点:
1) 引入的范德华间隙可以有效增强声子散射,并进一步抑制低本征热导率。作者通过理论计算和实验表征验证了Ge掺杂MnSb2Te4样品中的低空穴浓度,并通过降低载流子的谷间散射来增强迁移率,进而导致从300K到823K的平均ZT值为0.71,以及在823K的ZT值为1.3。
2) 因此,作者成功组装了一个基于Mn0.96Ge0.04Sb2Te4的单级发电模块,在480K的温度梯度上具有0.81W(0.45Wcm-2)的性能。该研究创造了一种用于热电发电应用的MnTe样品。
Yiyuan Luo et.al Microstructural Iterative Reconstruction toward Excellent Thermoelectric Performance in MnTe EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE01902K
https://doi.org/10.1039/D3EE01902K