熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)作為一種綠色環(huán)保的新能源技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)熱能與電能的直接相互轉(zhuǎn)換,其能量轉(zhuǎn)換效率取決于材料的無量綱熱電優(yōu)值(ZT值)。碲化鉍基熱電材料是目前唯一實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的室溫?zé)犭姴牧?但相對較低的ZT值嚴(yán)重制約了其大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。本文以Bi_0.5Sb_1.5Te₃和Bi₂Te_2.7Se_0.3分別作為p型和n型碲化鉍的研究對象,利用真空熔煉、球磨和放電等離子燒結(jié)技術(shù)制備碲化鉍多晶合金,探索Te化學(xué)計(jì)量比、摻雜以及金屬第二相對其熱電輸運(yùn)性能的影響,研究其熱電性能改善的機(jī)制。本文采用液相燒結(jié)技術(shù)對名義化學(xué)計(jì)量比為Bi_0.5Sb_1.5Te_3+x(x=0,0.1,0.2,0.4,0.6)的多晶合金進(jìn)行研究,點(diǎn)缺陷的減少和燒結(jié)過程中的熔融液態(tài)Te帶來的晶�；浦嘏�,這兩種機(jī)制可以減少載流子輸運(yùn)過程中受到的散射,提高載流子遷移率從而提升熱電性能,最終,Bi_0.5Sb_1.5...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1澤貝克效應(yīng)示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-2-碲化鉍基熱電材料已經(jīng)成為室溫附近溫差發(fā)電和熱電制冷最合適的材料體系之一，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用。但是目前商業(yè)化的碲化鉍基熱電材料的熱電優(yōu)值僅在1.0左右，仍然具有很大的提升空間。1.2熱電效應(yīng)原理及應(yīng)用1.2.1澤貝克效應(yīng)澤貝克效應(yīng)（....

圖1-2佩爾捷效應(yīng)示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-3-表現(xiàn)為吸熱或放熱，這取決于往回路中通入電流的方向。佩爾捷效應(yīng)中單位時(shí)間內(nèi)吸收或釋放的熱量可以表示為：=（1-2）式中——a和b兩種導(dǎo)體材料的相對佩爾捷系數(shù)；——通入回路中的電流。規(guī)定當(dāng)回路中的電流以從導(dǎo)體a至導(dǎo)體b的方向流經(jīng)接頭處時(shí)，若向環(huán)境吸....

圖1-3熱電器件應(yīng)用原理示意圖

礪酆頭強(qiáng)贍嬡攘ρЮ?論可以得出澤貝克系數(shù)、佩爾捷系數(shù)和湯姆遜系數(shù)間的聯(lián)系，即開爾文關(guān)系式：=（1-4）=（1-5）上式表明，只要知道澤貝克系數(shù)，就可以求出佩爾捷系數(shù)和湯姆遜系數(shù)。1.2.4熱電效應(yīng)的應(yīng)用熱電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)上一個(gè)重要的成果，為熱電材料應(yīng)用在溫度測量、溫差發(fā)電和熱....

圖1-4PbTe能帶收斂示意圖[24,25]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-7-途徑。當(dāng)能帶中存在能量相同或相近的能級時(shí)，能帶的簡并度會增加。最為典型的就是PbTe材料體系，PbTe屬立方結(jié)構(gòu)，其價(jià)帶頂位于布里淵區(qū)的L處，簡并度為4，而次級價(jià)帶頂沿著Σ方向，簡并度為12，二者之間的能量差非常小，僅為0.2eV。如圖1-4所....

本文編號：3918069