नैनोस्केल (2022)। DOI: 10.1039/D2NR04419F” width=”800″ height=”530″>हाल के एक अध्ययन में, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के हेफेई इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिकल साइंस के एक शोध दल ने बैंड संरचना को समायोजित करके और फोनन स्कैटरिंग को बढ़ाकर एन-टाइप लेड टेल्यूराइड (PbTe) का उच्च थर्मोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन हासिल किया। में परिणाम प्रकाशित किए गए नेनो पैमाने.
“हमने सामग्री बढ़ा दी है शक्ति तत्व और घट गया थर्मल चालकता," प्रोफेसर किन शियाओयिंग ने कहा, जिन्होंने टीम का नेतृत्व किया।
PbTe सबसे आशाजनक मध्यम-तापमान में से एक है थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री. हालांकि, पी-टाइप पीबीटी सामग्री की तुलना में एन-टाइप पीबीटी सामग्री में योग्यता का कम थर्मोइलेक्ट्रिक आंकड़ा है। यह मुख्य रूप से PbTe चालन बैंड में प्रकाश और भारी बैंड के बीच बड़ी ऊर्जा बदलाव के कारण होता है, जिससे n-प्रकार PbTe में ऊर्जा बैंड सरलीकरण को प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कम शक्ति कारक होता है। इसलिए, एन-टाइप पीबीटीई के थर्मोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन को प्रभावी ढंग से और महत्वपूर्ण रूप से सुधारने के लिए अधिक गहन और व्यवस्थित अध्ययन की आवश्यकता है।
अब, शोधकर्ताओं ने Pb का निर्माण किया0.97Sb0.03ते + वाई वजन। % क्यू12Sb4S13(y=0,1.25,1.5,1.75) समग्र प्रणाली। यह PbTe मैट्रिक्स को एंटीमनी (Sb) तत्वों के साथ डोपिंग करके और Cu की एक छोटी मात्रा को पेश करके प्राप्त किया गया था12Sb4S13 नैनोकण। आपने अर्ध-सुसंगत नैनोफेज के निर्माण के लिए इन-सीटू प्रतिक्रिया का भी उपयोग किया।
यह अध्ययन मेजबान तत्व डोपिंग का उपयोग करते हुए एन-टाइप पीबीटीई में वाहक एकाग्रता को अनुकूलित करने पर केंद्रित है, जबकि इसके सुधार के लिए ऊर्जा बैंड इंजीनियरिंग/ऊर्जा फ़िल्टरिंग प्रभावों का संयोजन करता है। बिजली के गुण.
इस आधार पर, सीटू प्रतिक्रियाओं का उपयोग अर्ध-सुसंगत नैनोफ़ेस के निर्माण के लिए किया गया था और फ़ोनों को बिखेरने के लिए बहु-स्तरीय दोषों का परिचय दिया गया था। इसने उन्हें शक्ति कारक में सुधार करने, तापीय चालकता को कम करने और इस प्रकार योग्यता के थर्मोइलेक्ट्रिक आंकड़े (जेडटी) में वृद्धि करने की अनुमति दी।
उन्होंने पाया कि समग्र नमूना Pb0.97Sb0.03टी + 1.5 वाट। % क्यू12Sb4S13 1.58 (773 K) के ZT के साथ उत्कृष्ट थर्मोइलेक्ट्रिक गुण थे, Pb की तुलना में लगभग 75% का सुधार0.97Sb0.03ते.
यह कार्य Cu के समावेश को सिद्ध करता है12Sb4S13 नैनोपार्टिकल्स Pb के थर्मोइलेक्ट्रिक गुणों को बेहतर बनाने का एक प्रभावी तरीका था0.97Sb0.03ते, जो थर्मोइलेक्ट्रिक गुणों के नियमन के अध्ययन के लिए बहुत महत्वपूर्ण था n- प्रकार पीबीटीई।
अधिक जानकारी:
वेई वू एट अल, बैंड संरचना को समायोजित करके और फोनन स्कैटरिंग को बढ़ाकर एन-टाइप PbTe के उच्च थर्मोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन को प्राप्त करना, नेनो पैमाने (2022). डीओआई: 10.1039/डी2एनआर04419एफ
उद्धरण:
शोधकर्ता लेड टेल्यूराइड सामग्री प्रणालियों के थर्मोइलेक्ट्रिक गुणों का अनुकूलन करते हैं (2022, 11 नवंबर)
11 नवंबर 2022 को लिया गया
https://phys.org/news/2022-11-optimize-thermoelectric-properties-telluride-material.html से
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