本发明属于热电材料
技术领域:
,具体涉及一种cu1.8s基多晶-非晶金属复合热电材料及其制备方法。
背景技术:
:当前的经济和社会体系非常依赖各类不可再生燃料,例如石油、煤炭、天然气等,它们的燃烧会引起一些次生的环境污染问题,严重影响了人类如今以及未来的发展。因此,全球对于节能和能源管理的需求不断增长,引发了人们对具有环境安全性的新型能源材料的兴趣。新能源材料能够对不可再生能源难以被完全利用的多余能量进行二次利用,例如热电材料。热电材料又称温差电材料,是一种能够利用固体内部载流子和声子的输运及其相互作用将热能转换为电能的新能源功能材料。热电材料的转换效率优劣是通过无量纲热电优值zt来表征的,zt值可表示为:zt=σs2t/κ,其中s是seebeck系数,σ是电导率,t是绝对温度,κ是热导率。具有商业应用价值的热电材料需要大的seebeck系数来保证电压输出,需要高的电导率来降低焦耳热的耗散,并且需要低的热导率来维持材料两端的温度差。随着热电材料研究领域的快速发展,各种性能良好的热电材料诸如bi2te3、pbte、pbs、si-ge合金、gete等成为具有较大应用前景的半导体材料,但由于这一系列材料在合成过程中需要使用稀贵金属元素或是有毒元素,因而阻碍了当前绿色高性能热电材料的发展。因此研究廉价、环保、可工业化生产的高性能热电材料至关重要。cu1.8s材料是一类本征的p型半导体,其具有合适的禁带宽度(1.2ev),因此早期作为薄膜太阳能电池和光电子器件而为人们所熟知。近年来其复杂的晶体结构和具有发展潜力的热电性能使得该化合物重新引起科学家们的关注。cu1.8s具有两种不同的晶体结构:低温(<364k)六方相(r3-mh)和高温(>364k)立方相(fm3-m)。较为特殊的是其高温相结构:cu2+围绕s2-组成的面心立方亚晶格,并且cu2+具有较高的迁移率就如同在熔融态或者溶液中一样。cu1.8s中存在铜空位,在能带中形成大量导电空穴使得cu1.8s表现出极好的导电性,此外由于组成该化合物的cu和s元素丰富、成本低、环境友好等特点,cu1.8s成为了一种潜在的具有商业化应用价值的热电材料。但是cu1.8s体系材料具有较高的热导率,且seebeck系数偏低,使得其热电性能还具有较大的提升空间,还不能实现商业化应用和工业化生产。因此发明人通过大量的研究得出了一种能
声明:
“Cu1.8S基多晶-非晶金属复合热电材料及其制备方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)