项目名称：Bi2Te3基半导体热电能量转换材料的性能调控及优化研究

候选单位：九江学院

候 选 人：段兴凯、江跃珍、胡孔刚

项目简介：

Bi2Te3基热电能源转换材料是室温附近性能优良的热电制冷材料，Bi2Te3基半导体器件在微电子等领域有重要的应用前景。当今世界所产生的能量中，较大部分是以"废热"的形式释放并耗散，如何合理高效回收利用这些"废热"，对于节能环保以及构建人类社会的可持续发展具有十分重要的意义。基于热电材料的能源转换技术可将这些"废热"回收转换成有用的电能，具有零排放、安全可靠和使用温度范围广等显著优点。

本项目通过闪蒸方法制备薄膜Bi2Te3基材料、以及热压制备块体Bi2Te3基材料，形成了多维尺度Bi2Te3基热电材料的合成、微结构调控及性能优化研究。通过低成本、高效率的闪蒸方法制备了Bi2Te3基薄膜，并提高了其热电转换效率; 通过真空熔炼及热压烧结合成了Bi2Te3基块体材料, 通过双掺杂调控提升了其热电性能。通过真空熔炼合成碱金属(Na或K)和IIIA族元素(Al、Ga或In)共掺杂Bi2Te3基化合物，再采用真空热压方法制备了块体热电材料，研究了IA-IIIA族元素共掺杂对Bi2Te3基材料的微结构和电热输运性能的影响。研究结果表明：IA-IIIA族元素共掺杂对P型Bi0.5Sb1.5Te3热电性能的影响主要表现在提高了室温附近的Seebeck系数、降低了热导率，从而使热电优值得到提升，最大zT值仍然在室温附近。 IA-IIIA族元素共掺杂对N型Bi2Te2.7Se0.3热电性能的影响主要表现在提高了电导率、降低了热导率，从而优化了热电性能。最大zT值向高温区域(400-500K)出现了不同程度的偏移

以上项目拟申报 2019 年度江西省科学技术奖，特予公示。

公示期： 2019 年 7 月 17 日至  2019  年 7 月 23 日，公示期内如对公示内容有异议，请您向 科研处  反映。

联系人及联系电话：陈老师，8337993

 

科研处

2019年7月17日