Realizing high-efficiency thermoelectric module by suppressing donor-like effect and improving preferred orientation in n-type Bi2(Te, Se)3

热电效应 材料科学 热电冷却 热电发电机 热电材料 光电子学 微晶 技术 复合材料 工程物理 冶金 热导率 热力学 电离层 物理 工程类 天文
作者
Yichen Li,Shulin Bai,Yi Wen,Zhe Zhao,Lei Wang,Shibo Liu,Junqing Zheng,Siqi Wang,Shan Liu,Dezheng Gao,Dongrui Liu,Yingcai Zhu,Qian Cao,Xiang Gao,Hongyao Xie,Li‐Dong Zhao
出处
期刊:Science Bulletin [Elsevier BV]
卷期号:69 (11): 1728-1737 被引量:76
标识
DOI:10.1016/j.scib.2024.04.034
摘要

Thermoelectric materials have a wide range of application because they can be directly used in refrigeration and power generation. And the Bi2Te3 stand out because of its excellent thermoelectric performance and are used in commercial thermoelectric devices. However, n-type Bi2Te3 has seriously hindered the development of Bi2Te3-based thermoelectric devices due to its weak mechanical properties and inferior thermoelectric performance. Therefore, it is urgent to develop a high-performance n-type Bi2Te3 polycrystalline. In this work, we employed interstitial Cu and the hot deformation process to optimize the thermoelectric properties of Bi2Te2.7Se0.3, and a high-performance thermoelectric module was fabricated based on this material. Our combined theoretical and experimental effort indicates that the interstitial Cu reduce the defect density in the matrix and suppresses the donor-like effect, leading to a lattice plainification effect in the material. In addition, the two-step hot deformation process significantly improves the preferred orientation of the material and boosts the mobility. As a result, a maximum ZT of 1.27 at 373 K and a remarkable high ZTave of 1.22 across the temperature range of 300−425 K are obtained. The TEG (7-pair) and TEC (127-pair) modules were fabricated with our n-type textured Cu0.01Bi2Te2.7Se0.3 coupled with commercial p-type Bi2Te3. The TEC module demonstrates superior cooling efficiency compared to the commercial Bi2Te3 device, achieving a ΔT of 65 and 83.4 K when the hot end temperature at 300 and 350 K, respectively. In addition, the TEG module attains an impressive conversion efficiency of 6.5% at a ΔT of 225 K, which is almost the highest value among the reported Bi2Te3-based TEG modules.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
大模型的应助被勋勋xxx采纳,获得10
刚刚
顺利发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
duoketedi完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
郭子兴发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2208发布了新的文献求助10
2秒前
0033发布了新的文献求助10
3秒前
Fashioner8351完成签到 ,获得积分10
3秒前
邢夏之完成签到,获得积分10
3秒前
iuhgnor完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
科目三的应助被4466采纳,获得10
4秒前
年把月拥有完成签到,获得积分10
4秒前
玉子烧完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
GGB完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
lian发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
小马甲的应助被jackie able采纳,获得10
7秒前
7秒前
Lucas的应助被池安采纳,获得10
7秒前
梓鑫完成签到,获得积分10
7秒前
无限的晓蓝完成签到,获得积分10
7秒前
陶醉涵梅发布了新的文献求助10
7秒前
xuexue完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2的应助被天天采纳,获得10
8秒前
8秒前
jiaozitop完成签到,获得积分10
8秒前
momo完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
文艺的文龙完成签到,获得积分10
9秒前
Cecilia关注了科研通微信公众号
9秒前
wynne完成签到 ,获得积分10
9秒前
时尚寄真发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7960074
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9431928
关于积分的说明 21013359
捐赠科研通 7539157
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3370789
关于科研通互助平台的介绍 2506541
邀请新用户注册赠送积分活动 2403035