导读:本文包含了热电优值论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:热电,材料,性能,因子,量纲,功率,器件。
热电优值论文文献综述
闫洁[1]（2019）在《手机有望不再“烫手”》一文中研究指出本报讯（记者闫洁）北京高压科学研究中心的研究人员与中美科学家合作利用压缩晶格诱发拓扑相变，在室温下将铬掺杂的铅硒体系的热电优值提高到1.7，远高于此前普遍认可的室温最高值。这一发现不仅提供了一种提高热电优值的新方法，也为未来热电材料在室温下的技术应用，特(本文来源于《中国科学报》期刊2019-10-08）
王心宇[2]（2018）在《掺杂提高Pb(Te,Se)基材料宽温域热电优值的研究》一文中研究指出热电材料是一种能够将热能与电能直接相互转换的功能材料。热电材料在航空航天,生物医疗等诸多领域有着不可替代的应用。平均热电优值是表征热电转换效率的重要物理参数,因此,获得在宽温度范围内具有高平均热电优值的材料对科学研究和实际应用意义重大。本文的主要研究目的是提高宽温域内Pb Se和Pb Te基材料的平均热电优值。提出了采用过渡族金属元素掺杂提高Pb Se基热电材料平均热电优值的方法。所选掺杂元素位于元素周期表第四周期至第六周期,第IVB族至第VIB族,分别为Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W。对系列样品进行了系统地实验研究与理论计算验证。过渡族金属元素掺杂Pb Se均为n型掺杂,通过调节各种过渡元素掺杂含量获得九种掺杂样品的最优热电优值。研究发现,Ti、Zr和Nb掺杂样品的室温载流子浓度可以达到~1019-1020 cm-3,在873 K时,Ti0.015Pb0.985Se,Zr0.005Pb0.995Se和Nb0.01Pb0.99Se均达到峰值热电优值,分别为~1.1,~1.15和~1.2。但是,该叁种掺杂样品的低温段热电优值(<600 K)均低于其余过渡族金属元素(V、Cr、Mo和W)掺杂样品的热电优值。较高的室温热电优值使得V、Cr、Mo和W掺杂Pb Se具有较高的平均热电优值,这可能是由于该四种掺杂元素在Pb Se中具有较低掺杂限和较低载流子浓度(~1018-1019cm-3)。同时,通过第一性原理计算发现,九种元素掺杂Pb Se中均会产生共振能级,但是由于掺杂元素的掺杂限导致产生的杂质能级很难够到共振能级。实现了利用深浅能级共同掺杂优化Pb Te基材料宽温域载流子浓度,提高其平均热电优值的目的。载流子浓度是影响材料热电性能的重要因素,不同温度下的最优载流子浓度不同,然而,传统掺杂仅能获得固定载流子浓度。采用深浅能级共同掺杂可以使载流子浓度随温度变化,使材料在不同温度时均可获得最优载流子浓度,显着提升材料在宽温度范围内的平均热电优值。深能级掺杂元素选择In,浅能级掺杂元素选择Na与Ga。In元素在Pb Te中产生深能级杂质态,Na元素与Ga元素提供载流子。In元素形成的深杂质缺陷能级处于半充满状态,因此,可以在低温时束缚浅能级掺杂提供的空穴或电子,高温时再将空穴或电子释放出来。这样便可以获得随温度变化的载流子浓度,通过调节掺杂元素量,可以调节不同温度下的热电优值。873 K时,In0.005Pb0.995Te0.9925Ga0.0075的峰值热电优值可以达到1.2,同时室温热电优值可以达到0.35。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
赵飞超[3]（2018）在《金属铋膜对热电材料Bi_2Te_3优值系数影响的研究》一文中研究指出半导体制冷与传统制冷相比结构简单,制冷迅速,无需冷凝剂,适应性好,制冷功率范围大。在二十世纪之初,半导体制冷技术就吸引了众多的科学工作者对其进行研究。目前,半导体制冷技术在许多方面发挥着重要作用,例如在生物工程、医疗卫生、科学研究、军事等方面。未来半导体制冷技术是制冷领域的重要发展方向,有极大的发展潜力,对促进社会发展、改善人民生活都有极大的推动作用。本文首先概述了当前半导体制冷技术的现状以及发展瓶颈,对半导体制冷未来的发展方向作了简单的探讨。然后分析了影响半导体制冷效率的关键因素--热电优值系数ZT值,并对热电制冷的技术原理和当前应用范围最广的热电材料Bi_2Te_3以及金属铋做了大致的分析。通过机械合金法,利用行星球磨仪制备Bi_2Te_3。选择球料比为10:1,球磨罐为不锈钢球磨罐,在球磨罐中放入2.09gBi和1.91gTe。采用XRD图谱分析实验样品,并用STA林赛斯热分析仪对样品进行了热分析,确定通过机械合金法得到的Bi_2Te_3样品与理论中的Bi_2Te_3物理性质基本一致,验证了机械合金法制造Bi_2Te_3的可行性。接下来对得到的Bi_2Te_3样品进行了电镀铋膜实验,通过配置电镀液,在Bi_2Te_3样品表层镀上了一层金属铋膜。通过运用Scherrer方程计算出Bi_2Te_3表层的铋的平均粒径为38nm。最后通过对镀铋膜的Bi_2Te_3进行烧结实验,分析了Seebeck系数和电阻率以及热导率与温度和压力之间的关系,并对产生机理做出了分析,最后确定了最佳烧结温度为750K,最佳压力为0.94GPa。然后通过对烧结后的样品在不同工作温度下的热电优值系数ZT值的分析比较,得出样品的最大热电优值系数为0.87。相对于传统Bi_2Te_3材料的热电优值系数0.79来说,有了一定的提高。初步证实了Bi_2Te_3表面镀铋能够提高其热电优值系数。在今后的工作中,期望通过改变Bi_2Te_3的制备方法以及改变其表面铋膜厚度来提高其热电优值系数。(本文来源于《河南工业大学》期刊2018-03-01）
[4]（2017）在《纳米结构对La_(0.875)Sr_(0.125)CoO_3化合物热电优值影响》一文中研究指出O.J.Dura等人通过固态反应、球磨及烧结等工艺,得到粒径为12nm到0.7μm的不同纳米结构的试样。研究结果表明,晶粒尺寸对化合物热性能和电性能影响很大,粒径减小导至化合物电阻率增高和热导率(本文来源于《金属功能材料》期刊2017年05期）
陈建勇[5]（2017）在《热电效应的应用及热电优值提高策略》一文中研究指出热电转换是直接将热能与电能进行相互转换的技术,深空探测器供电、研究和开发清洁能源、集成电路的微型化及可穿戴设备等都对热电材料提出了迫切需求.为了提高热电性能,很多创新技术路线被开发出来,特别是低维材料的功率因子和热导率容易实现独立调控,热电性能较叁维材料有较大提高,通过综合运用薄膜厚度、层内拉伸、层外压缩及声子晶体设计等调控手段,能实现功率因子的提高和总热导率的降低,有望将硒化锡在300K~773K温度区间热电优值提高到2.5以上,相信在不久的将来能满足商业应用的要求.(本文来源于《物理通报》期刊2017年08期）
付晨光[6]（2016）在《高优值half-Heusler热电材料的能带工程与声子工程》一文中研究指出固体热电转换技术是一种能实现热能与电能直接相互转换的绿色能源技术。热电器件的转换效率主要受制于卡诺效率和材料本身的热电优值,因此,有效提高材料的工作温区和热电优值是增强热电器件转换效率的关键。Half-Heusler化合物具有优异的电学和机械性能、良好的热稳定性以及相对廉价的组成元素等大规模商业化应用所需的诸多优势,是近年来被广为研究的高温热电材料。当前N型half-Heusler化合物的最优热电优值已超过1,开发与之相匹配的P型材料是推动该体系作为高温功率发电应用的关键所在,也是近年来half-Heusler热电材料研究的主要方向。本文以FeRSb (R=V, Nb)基half-Heusler化合物为研究对象,通过能带工程与声子工程设计,开发出新型高优值的P型Fe(V,Nb)Sb基重带half-Heusler热电材料。采用单抛物带模型和Debye-Callaway模型分别对该重带热电材料的电子和声子输运特性进行深入分析,探索出其性能优化的新策略并大幅提升其热电优值,并基于该新材料开发出原型的half-Heusler热电模块,获得以下主要研究成果：1)采用悬浮熔炼结合放电等离子体烧结技术成功制备出纯相的FeRSb化合物,通过Nb合金化同时引入强的质量波动和应力场波动有效增强了FeVSb的声子点缺陷散射、大幅度降低其晶格热导率。通过施主掺杂实现N型FeV0.6Nb0.4Sb化合物的性能优化,最高热电优值在650 K时达到0.33。2)通过第一性原理计算获得FeRSb的能带结构,发现FeRSb的价带存在多简并能谷特征,有高热电优值潜力。实验采用高含量Ti掺杂制备的P型Fe(V0.6Nb0.4)1-xTixSb固溶体的热电优值在900K达到0.8。进一步的能带结构结果分析表明FeNbSb的价带有效质量低于FeVSb的价带有效质量,同时FeNbSb具有更大的禁带宽度。实验通过提高Fe(V,Nb)Sb固溶体中的Nb含量来降低价带有效质量,有效提高了载流子迁移率并抑制少子激发,最终发现P型FeNb1-xTixSb化合物的zT值在1100 K时高达1.1。3) P型FeNbSb化合物作为典型的重带热电材料,与传统轻带热电材料相比具有明显不同的特点：高态密度有效质量、高优化载流子浓度和优化掺杂量等。通过合理选择重元素Hf掺杂,进一步实现了FeNbSb电学性能和热导率的解耦及热电性能的协同优化,使得其热电优值显着改善,在1200K时高达1.5。这是目前half-Heusler热电材料获得的最高值,也显着优于目前已知的其他典型高温热电材料。基于该P型材料和N型ZrNiSn基化合物,设计组装了8×8原型高温half-Heusler热电模块。实验测试表明该模块的转换效率在655 K温差下约为6.2%,功率密度高达2.2W/cm2。这一研究成果对于half-Heusler热电材料作为高温功率发电应用有着重要的推动作用。4)发现P型重带FeNbSb热电材料的载流子平均自由程接近Ioffe-Regel极限,在其中引入亚微米尺度的晶界、原子尺度的点缺陷以及电声作用等多尺度声子散射中心,可以在不损失迁移率的同时使得FeNbSb的晶格热导率大幅度下降。最终在具有多尺度散射中心的Fe1.05Nb0.75Ti0.25Sb材料中实现了热电优值改善,在1150 K时达到1.34。这表明多尺度声子散射方法可以有效改善重带半导体材料的热电性能。5)发现P型FeV1-xNbxSb化合物的最高zT值和质量因子B*均随着基体中Nb含量增加而增大,这一变化规律与其他热电体系中的最高zT值往往出现在固溶体中有显着差异。其原因在于：a)随着基体Nb含量增大,单带有效质量下降、禁带宽度升高,使得载流子迁移率提高并抑制少子激发；b)高含量的Hf、Zr、Ti掺杂已经导致FeVSb和FeNbSb晶格热导率大幅度下降,进一步形成的V/Nb无序对晶格热导率的降低作用有限；c)Hf、Zr、Ti在Nb含量高的基体中具有更高的固溶度和掺杂效率,从而使得最优载流子浓度得以实现。以上结果表明形成固溶体对热电材料性能的影响是多方面的,因此需要对其进行综合分析。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-04-25）
赵然,马立民,郭福,胡扬端瑞,舒雨田[7]（2015）在《高优值系数In_4Se_3多晶的制备及其热电输运特性》一文中研究指出分别采用不同的熔炼、退火工艺,结合放电等离子烧结方法制备了块状多晶In4Se3热电材料。研究了熔炼时间和退火时间对材料物相、成分、显微结构及热电性能的影响。熔炼后铸锭中存在In及In Se杂相,Se缺失量随熔炼时间的延长而增加,使得样品载流子浓度增大,电导率有所提高,熔炼48 h样品ZT值相对较高。在确定熔炼工艺的基础上,进行不同时间的退火处理后,In Se相消失,显微结构中分布有较大尺寸的台阶状结构,这种台阶状结构有利于降低热导率,而对电导率无明显影响。实验结果表明:一定程度延长熔炼时间、退火时间对提高样品的热电性能有积极作用,其中熔炼48 h再退火96 h后的样品ZT值最高,在702 K达到0.83,比文献值提高约32%。(本文来源于《无机材料学报》期刊2015年03期）
罗清海,佘丽丽,米冰洁[8]（2014）在《无量纲优值对热电制冷系统性能影响分析》一文中研究指出建立了无量纲稳态系统热力学模型。并用该模型分析了优值系数对系统性能的影响,优值系数是热电制冷器性能的内在制约,散热和温度条件则是热电制冷性能的外在制约,无量纲优值体现了二者对系统的影响。热电制冷系统的特殊优势再度受到人们关注,但在热电材料优值系数受到限制的现实条件下,热电制冷系统在能效上是难以与压缩式制冷空调系统比较的。(本文来源于《半导体光电》期刊2014年06期）
吴瑞峰[9]（2013）在《提高热电优值的途径和方法研究》一文中研究指出如何调节热电功率、电导率和热导率以实现热电优值(ZT值)的大幅增加一直是个尚未有效解决的研究课题。介绍了通过提高功率因子和降低热导率这两种途径来提高热电材料的热电优值的方法,阐述了有关热电材料的一些重要理念以及影响热电性能的因素。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2013年07期）
吴旌贺,史金磊,李帅,赵先林[10]（2013）在《提高均质材料热电优值的方法研究》一文中研究指出目前对热电材料的研究,主要通过提高功率因子或降低热导率等途径来提高热电优值.通过对现有材料进行掺杂优化,以及探索纳米材料等方式来提高功率因子;通过固溶合金化,使用低热导率材料及纳米结构改造等方式来降低热导率.提出用优化载流子浓度,优化带隙宽度、修饰材料化学成分等基本物理方法来提高均质材料的热电优值,并介绍了有关热电材料的一些重要理念及当前对热电材料的认知水平.(本文来源于《河南教育学院学报(自然科学版)》期刊2013年01期）
热电优值论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
热电材料是一种能够将热能与电能直接相互转换的功能材料。热电材料在航空航天,生物医疗等诸多领域有着不可替代的应用。平均热电优值是表征热电转换效率的重要物理参数,因此,获得在宽温度范围内具有高平均热电优值的材料对科学研究和实际应用意义重大。本文的主要研究目的是提高宽温域内Pb Se和Pb Te基材料的平均热电优值。提出了采用过渡族金属元素掺杂提高Pb Se基热电材料平均热电优值的方法。所选掺杂元素位于元素周期表第四周期至第六周期,第IVB族至第VIB族,分别为Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W。对系列样品进行了系统地实验研究与理论计算验证。过渡族金属元素掺杂Pb Se均为n型掺杂,通过调节各种过渡元素掺杂含量获得九种掺杂样品的最优热电优值。研究发现,Ti、Zr和Nb掺杂样品的室温载流子浓度可以达到~1019-1020 cm-3,在873 K时,Ti0.015Pb0.985Se,Zr0.005Pb0.995Se和Nb0.01Pb0.99Se均达到峰值热电优值,分别为~1.1,~1.15和~1.2。但是,该叁种掺杂样品的低温段热电优值(<600 K)均低于其余过渡族金属元素(V、Cr、Mo和W)掺杂样品的热电优值。较高的室温热电优值使得V、Cr、Mo和W掺杂Pb Se具有较高的平均热电优值,这可能是由于该四种掺杂元素在Pb Se中具有较低掺杂限和较低载流子浓度(~1018-1019cm-3)。同时,通过第一性原理计算发现,九种元素掺杂Pb Se中均会产生共振能级,但是由于掺杂元素的掺杂限导致产生的杂质能级很难够到共振能级。实现了利用深浅能级共同掺杂优化Pb Te基材料宽温域载流子浓度,提高其平均热电优值的目的。载流子浓度是影响材料热电性能的重要因素,不同温度下的最优载流子浓度不同,然而,传统掺杂仅能获得固定载流子浓度。采用深浅能级共同掺杂可以使载流子浓度随温度变化,使材料在不同温度时均可获得最优载流子浓度,显着提升材料在宽温度范围内的平均热电优值。深能级掺杂元素选择In,浅能级掺杂元素选择Na与Ga。In元素在Pb Te中产生深能级杂质态,Na元素与Ga元素提供载流子。In元素形成的深杂质缺陷能级处于半充满状态,因此,可以在低温时束缚浅能级掺杂提供的空穴或电子,高温时再将空穴或电子释放出来。这样便可以获得随温度变化的载流子浓度,通过调节掺杂元素量,可以调节不同温度下的热电优值。873 K时,In0.005Pb0.995Te0.9925Ga0.0075的峰值热电优值可以达到1.2,同时室温热电优值可以达到0.35。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
热电优值论文参考文献
[1].闫洁.手机有望不再“烫手”[N].中国科学报.2019
[2].王心宇.掺杂提高Pb(Te,Se)基材料宽温域热电优值的研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[3].赵飞超.金属铋膜对热电材料Bi_2Te_3优值系数影响的研究[D].河南工业大学.2018
[4]..纳米结构对La_(0.875)Sr_(0.125)CoO_3化合物热电优值影响[J].金属功能材料.2017
[5].陈建勇.热电效应的应用及热电优值提高策略[J].物理通报.2017
[6].付晨光.高优值half-Heusler热电材料的能带工程与声子工程[D].浙江大学.2016
[7].赵然,马立民,郭福,胡扬端瑞,舒雨田.高优值系数In_4Se_3多晶的制备及其热电输运特性[J].无机材料学报.2015
[8].罗清海,佘丽丽,米冰洁.无量纲优值对热电制冷系统性能影响分析[J].半导体光电.2014
[9].吴瑞峰.提高热电优值的途径和方法研究[J].电子元件与材料.2013
[10].吴旌贺,史金磊,李帅,赵先林.提高均质材料热电优值的方法研究[J].河南教育学院学报(自然科学版).2013
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