p型PbSe热电材料研究进展:从中温区发电到近室温制冷

V252%TB34; 热电材料能够实现电能和热能高效且清洁的相互转化,在余热回收和电子制冷方面具有重要的应用前景.碲化铅(PbTe)材料已经应用于深空探测领域的温差发电电源,硒化铅(PbSe)材料作为PbTe的同族类似物,有望作为其更为储量丰富、价格低廉的替代品,在中温区温差发电中展现出重要应用前景.近年来,对无Te热电冷却材料和器件需求不断增长,PbSe的研究方向逐渐从中温区发电转向近室温制冷.本文回顾了p型PbSe材料研究进程中所采用的典型优化策略,概述了基于该材料的热电发电和制冷器件的关键研究进展,展示了这一材料重要的发展前景.最后,对未来如何实现p型PbSe材料近室温热电性能的充分开发...

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Published in航空材料学报 Vol. 44; no. 5; pp. 117 - 128
Main Authors 刘世博, 邱玉婷, 秦炳超, 赵立东
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京 100191%北京航空航天大学北航学院,北京 100191%北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京 100191 2024
天目山实验室,杭州 311115
Subjects
载流子迁移率
thermoelectric figure of merit
p型PbSe
carrier mobility
thermoelectric module
热电材料
热电优值
热电器件
p-type PbSe
thermoelectric material
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ISSN1005-5053
DOI10.11868/j.issn.1005-5053.2024.000114

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Summary:V252%TB34; 热电材料能够实现电能和热能高效且清洁的相互转化,在余热回收和电子制冷方面具有重要的应用前景.碲化铅(PbTe)材料已经应用于深空探测领域的温差发电电源,硒化铅(PbSe)材料作为PbTe的同族类似物,有望作为其更为储量丰富、价格低廉的替代品,在中温区温差发电中展现出重要应用前景.近年来,对无Te热电冷却材料和器件需求不断增长,PbSe的研究方向逐渐从中温区发电转向近室温制冷.本文回顾了p型PbSe材料研究进程中所采用的典型优化策略,概述了基于该材料的热电发电和制冷器件的关键研究进展,展示了这一材料重要的发展前景.最后,对未来如何实现p型PbSe材料近室温热电性能的充分开发以及高性能热电制冷器件的制造进行了总结展望,包括整合各种优化策略,优化器件组装技术,确定合适的接触材料,以及开发基于PbSe的无Te热电器件,以推进其在深空探测、激光制冷等关键领域的实际应用.
ISSN:1005-5053
DOI:10.11868/j.issn.1005-5053.2024.000114