柔性热电材料由于其在热能收集和高空间分辨率热管理中的潜在用途而引起了人们越来越多的兴趣。然而,与微电子制造工艺兼容的高性能柔性微热电器件(TED)尚未得到开发。中科院金属研究所刘畅、邰凯平、季华实验室谭军和山东大学高宁报道了一种由一维范德华耦合引导的通用外延生长策略,以制备由单壁碳纳米管和有序(Bi,Sb)2Te3纳米晶体组成的独立柔性杂化物。
本文要点
(1)在300 K至480 K的温度范围内,该材料的功率因数从~1680到~1020μW m−1 K−2不等,再加上低热导率,可获得~0.81的高平均品质因数。
(2)由此所制造的柔性微型TED模块由两对p-n独立热电混合装置组成,在约30 K温差下具有前所未有的约22.7 mV开路电压和约0.36 W cm−2功率密度,净冷却温度为约22.4 K,吸热密度为约92.5 W cm−2。
Qun Jin, et al. Flexible Carbon Nanotube-Epitaxially Grown Nanocrystals for Micro-Thermoelectric Modules. Advanced Materials. 2023
DOI:0.1002/adma.202304751
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202304751