简并半导体通常具有类似金属的导电行为,在高温下具有有限的载流子迁移率。在此,清华大学Li Jingfeng通过将B4C纳米颗粒掺入Cu1.99Se系统来揭示从“简并”到“非简并”半导体行为的转变。
本文要点:
1) 在Cu1.99Se/B4C复合材料中引入了非均匀界面和无序的Cu2Se非晶相对可移动的Cu离子产生了捕获效应,从而导致导电性的“驼峰”特征。得益于这种高温热电响应,由于载流子浓度的降低和迁移率的增强而获得了高功率因数,并且由于相对较强的非谐晶格振动而保持了低晶格热导率。
2) 因此,Cu1.99Se+0.9 vol.% B4C样品在1025K下实现了2.6的最大ZT值,并协同增强了机械稳健性。该界面工程策略可适用于其他具有离子迁移特性的热电材料。
Jincheng Yu et.al Interface-Enhanced High-Temperature Thermoelectricity in Cu1.99Se/B4C Composites with Synergistically Improved Mechanical Strength Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202303942
https://doi.org/10.1002/aenm.202303942