Thin-film thermoelectric devices with high room-temperature figures of merit

功勋 热电材料 热电效应 材料科学 光电子学 超晶格 热电发电机 塞贝克系数 纳米技术 热导率 工程物理 凝聚态物理 热电冷却 复合材料 热力学 物理
作者
R. Venkatasubramanian,E. Siivola,T.S. Colpitts,Brooks O’Quinn
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:413 (6856): 597-602 被引量:4984
标识
DOI:10.1038/35098012
摘要

Thermoelectric materials are of interest for applications as heat pumps and power generators. The performance of thermoelectric devices is quantified by a figure of merit, ZT, where Z is a measure of a material's thermoelectric properties and T is the absolute temperature. A material with a figure of merit of around unity was first reported over four decades ago, but since then-despite investigation of various approaches-there has been only modest progress in finding materials with enhanced ZT values at room temperature. Here we report thin-film thermoelectric materials that demonstrate a significant enhancement in ZT at 300 K, compared to state-of-the-art bulk Bi2Te3 alloys. This amounts to a maximum observed factor of approximately 2.4 for our p-type Bi2Te3/Sb2Te3 superlattice devices. The enhancement is achieved by controlling the transport of phonons and electrons in the superlattices. Preliminary devices exhibit significant cooling (32 K at around room temperature) and the potential to pump a heat flux of up to 700 W cm-2; the localized cooling and heating occurs some 23,000 times faster than in bulk devices. We anticipate that the combination of performance, power density and speed achieved in these materials will lead to diverse technological applications: for example, in thermochemistry-on-a-chip, DNA microarrays, fibre-optic switches and microelectrothermal systems.
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
琦qi完成签到 ,获得积分10
3秒前
谦让成协完成签到,获得积分10
7秒前
gzf213完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
HEIKU应助端庄洪纲采纳,获得10
12秒前
追寻的续完成签到 ,获得积分10
13秒前
平淡尔琴完成签到,获得积分10
14秒前
卫卫完成签到 ,获得积分10
14秒前
xuan完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
sln完成签到,获得积分10
23秒前
zxt完成签到,获得积分10
24秒前
Zer完成签到,获得积分10
25秒前
BOLIN完成签到,获得积分10
32秒前
温暖小松鼠完成签到 ,获得积分10
35秒前
likaixuanzzz完成签到 ,获得积分10
35秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
Lucas选李华完成签到 ,获得积分10
37秒前
39秒前
草上飞完成签到 ,获得积分10
40秒前
你猜个g完成签到 ,获得积分10
40秒前
swordshine完成签到,获得积分10
42秒前
爱笑的寒香完成签到,获得积分10
45秒前
Dotson完成签到,获得积分10
45秒前
黄橙子完成签到 ,获得积分10
49秒前
火星上宛秋完成签到 ,获得积分10
51秒前
fighting完成签到,获得积分10
53秒前
汉堡包应助zzzkyt采纳,获得10
59秒前
DC-liqingtian完成签到,获得积分10
1分钟前
花花完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
泡沫没有冰完成签到,获得积分10
1分钟前
鹏826完成签到 ,获得积分10
1分钟前
整齐的蜻蜓完成签到 ,获得积分10
1分钟前
张占完成签到,获得积分0
1分钟前
zzzkyt发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
SYLH应助好大一只小坏蛋采纳,获得10
1分钟前
zzzkyt完成签到,获得积分10
1分钟前
一个小胖子完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
中华人民共和国出版史料(1954)第6卷 1000
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
Handbook of Experimental Social Psychology 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3845648
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3387867
关于积分的说明 10550752
捐赠科研通 3108492
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1712872
邀请新用户注册赠送积分活动 824532
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774877