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科研进展

3499拉斯维加斯:低维能量转换材料与器件课题组在PbSe/SnSe多量子阱热电性能研究方面取得进展

添加时间:2021-12-01 11:05:30  浏览次数: 次

  近日,3499拉斯维加斯低维能量转换材料与器件课题组在PbSe/SnSe多量子阱热电性能研究方面取得进展,相关结果“Ultrahigh Power Factor and Ultralow Thermal Conductivity at Room Temperature in PbSe/SnSe Superlattice Role of Quantum-Well Effect”发表在Small (2021, 2104916)。硕士生高志文为论文第一作者,宁兴坤副教授和王淑芳教授为共同通讯作者。硕士生王佳和王晋荣作为共同作者参与了此项工作。

 热电技术是基于热电效应实现热能与电能直接相互转化的技术,热电材料的转换效率用ZT值来表示,可以通过提高功率因子(PF)和降低热导率来实现。我们选择PbSe和SnSe制备了多层量子阱(MQW)结构,利用量子限域效应来优化热电特性。一方面PbSe和SnSe界面处具有较高的导带偏移值,使得电子被限制在n型的PbSe势阱内。其较高的二维电导率使得量子阱结构在室温下获得了高达25.7 μW cm-1K-2的PF值。另一方面,调控了PbSe量子阱的厚度,使其在声子的平均自由程尺度范围内,进而在室温处获得了较低的热导率。最终使得超晶格量子阱的室温ZT值从PbSe单层的0.14增加到MQW的1.6。

 

 以上工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金、河北大学光学工程学科建设资金、生命科学与绿色发展学科群项目经费的资助。

 
文章链接:https://doi.org/10.1002/smll.202104916
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