热电（TE）设备可以将废热直接回收为电能，而不会产生额外的化学物质和机械振动。近日，首尔大学In Chung、西安交通大学Shi Zhongqi、西北工业大学Zhou Chongjian稳定了多尺度缺陷结构，包括间隙Cu、从规则晶格点位移的Pb和Se原子、由稀缺阴离子空位驱动的位错，以及由新成分Cu_xPb（Se_0.8Te_0.2）_0.95（x=0−0.0057）热力学驱动的纳米级镶嵌。

本文要点：

1) 为了直接观察它们的原子分辨率结构，作者利用球面像差校正扫描透射电子显微镜和原子探针层析成像，揭示了它们的形成机制，有助于了解它们如何影响体传输特性。它们决定了热电品质因数ZT的物理量。载流子浓度随着温度的升高而提高电导率，同时具有可忽略的损害载流子迁移率。作者发现，导带中电子的有效质量显著增加，并且高于理论预测，还给出了相应的塞贝克系数。

2) 因此，最佳成分在300至823 K范围内实现了24μW cm⁻¹ K⁻²的高平均功率因数，在723 K时晶格热导率显著降低，约为0.2 W m⁻¹ K^–1。在300 K时ZT为~0.55，在400至823 K范围内平均ZT为~1.30。

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Bangzhi Ge et.al Engineering atomic-level crystal lattice and electronic band structure for extraordinarily high average thermoelectric figure of merit in n-type PbSe EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE01226C

https://doi.org/10.1039/D3EE01226C