由于热电器件需要在高温下工作，因此确保热电器件的长期可靠接触尤其具有挑战性，这也是该领域应用的一大障碍。通常，热力学驱动的原子扩散和反应通常会降低接触性能，导致接触电阻率增加，最终限制器件的使用寿命。

在这里，日本国家材料科学研究所（NIMS）Takao Mori报道了一种 Sb/MgAgSb 结中非常规的自优化接触电阻率机制。即使在空气中老化 30 天后，Mg 从 MgAgSb 扩散到 Sb 也不会降低其接触电阻率，反而会优化其接触电阻率。

文章要点

1）这种意想不到的自动优化源于 MgAgSb 中载流子浓度的增加，这增强了跨界面的电子隧穿，从而有效降低了接触电阻率。

2）利用 Sb/MgAgSb 中的自优化接触和 MgAgSb 的稳定热电性能，采用 100 天空气老化的 Sb/MgAgSb 的两对热电装置在 294 K 温度梯度下实现了令人印象深刻的 8.1% 的转换效率和罕见的 0.41 W cm^-2 功率密度。

这些结果强调了其在长期稳健收集热量方面的巨大潜力。这项研究中发现的自优化机制还为设计未来的高温应用结提供了宝贵的见解。

参考文献

Li, A., Wang, L., Li, J. et al. Self-optimized contact in air-robust thermoelectric junction towards long-lasting heat harvesting. Nat Commun 16, 1502 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-56861-3

https://doi.org/10.1038/s41467-025-56861-3