热电材料的性能通常使用无量纲品质因数zT进行评估，由于电和热输运特性之间的复杂关系，提高zT仍极具挑战性。Y₂Te₃基热电材料由于其固有的低晶格导热性，其在高温应用中极具前景。莱布尼茨固态和材料研究所He Ran、Kornelius Nielsch合成了一系列含有过量Y的Y_2+xTe₃组合物，以探索其对电子和结构特性的影响。

本文要点：

1) 密度泛函理论计算表明，额外的Y原子会增加电荷载流子，从而增强电导率并提高热电性能。X射线衍射分析表明，过量Y的存在会减少晶格体积并改变键合结构。

2) 此外，添加Bi通过促进元素Bi颗粒的偏析和富含Y-Bi的晶界形成显著提高了功率因数，从而提高了迁移率。这种微观结构优化导致塞贝克系数增加了四倍，在973 K时达到1.23的峰值zT，在673 K温差下的最大转换效率为10.3%。

参考文献：

Jamil Ur Rahman et.al Grain Boundary Engineering Enhances the Thermoelectric Properties of Y₂Te₃ Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202404243

https://doi.org/10.1002/aenm.202404243