GeTe基材料具有优异的热电性能,在热电发电余热回收方面具有极大的应用潜力,但其组件研究远远落后于材料的研究。
近日,中科院上硅所史迅研究员,仇鹏飞副研究员报道了成功制作了一种GeTe热电组件,并在500 K温度梯度下实现了7.8%的高能量转换效率。
文章要点
1)研究人员采用化学成分为Ge0.92Sb0.04Bi0.04Te0.95Se0.05的含Sb、Bi、Se的GeTe基材料,在700 K时的ZT峰值为2.0,用于制作模块中的p型支腿。
2)采用高通量策略,从12种纯金属中筛选出Mo作为GeTe基材料与电极之间的有效扩散阻挡材料。
3)通过将p型Ge0.92Sb0.04Bi0.04Te0.95Se0.05与n型Yb0.3Co4Sb12耦合,成功地制造了GeTe基热电模块,该模块在500 K的温度梯度下显示出7.8%的高能量转换效率和1.1 Wcm-2的高功率密度。
这项研究为发展GeTe基模块打开了大门。
参考文献
T. Xing, Q. Song, P. Qiu, Q. Zhang, M. Gu, X. Xia, J. Liao, X. Shi and L. Chen, High efficiency GeTe-based materials and modules for thermoelectric power generation, Energy Environ. Sci., 2021
DOI: 10.1039/D0EE02791J
https://doi.org/10.1039/D0EE02791J