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更新(月/日/年):2020 年 12 月 23 日

使用硒化银开发在接近室温下表现出高性能的热电转换材料

– 通过控制纳米范围的晶体结构实现热电品质因数 ZT = 10 –

 
研究人员) 全球零排放研究中心热电和热管理团队研究员 Priyanka JOOD 和高级研究员 OHTA Michihiro
 

积分

  • 开发由硒化银(Ag)组成的热电转换材料(n型)2Se),在接近室温下表现出优异的性能
  • 通过稳定晶体结构等,在室温至 100 °C 范围内实现热电品质因数 ZT = 10,这是实际使用的指南
  • 通过热电发电实现独立供电、通过热电冷却实现局部冷却等,为物联网社会的发展做出贡献

生命科学与生物技术新研究成果图

显影的 Ag 的扫描透射电子显微镜图像2Se热电转换材料和热电品质因数ZT
(a) 具有少量单斜晶体结构的低 ZT 样品,(b) 稍微过量的 Se 抑制单斜晶体结构形成的高 ZT 样品


背景

热电转换能够实现热与电之间的转换,有望应用于将未使用的热能转换为有用电能的热电发电装置,也可用于利用电力实现精确冷却的热电冷却装置。近年来,随着物联网等智能技术的快速发展,电子设备的独立电源的开发和电子设备的热控制成为一个问题,人们对热电发电设备和冷却设备的期望越来越高。为了实现热电发电装置的全面普及和热电制冷装置的进一步普及,必须提高作为热电转换技术核心的热电转换材料的效率,即提高热电品质因数ZT。

 

摘要

研究人员开发出一种由硒化银(Ag2Se),作为新能源和工业技术开发组织 (NEDO)“创新热管理材料和技术研究与开发项目”的一部分,在接近室温下表现出优异的性能。

所开发的热电转换材料的高性能归因于晶体结构的稳定,这提高了载流子迁移率并优化了载流子浓度。预计可用于独立电源等应用,可用于物联网电子设备和电气设备的局部冷却。





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