Sn摻雜Bi 0.5 Sb 1.5 Te 3 合金的組織結(jié)構及熱電性能研究
發(fā)布時間:2021-01-30 19:44
Bi2Te3基材料是較為成熟的室溫商業(yè)應用熱電材料,但因其熱電器件相對較低的熱電轉(zhuǎn)換效率限制了這類材料的應用領域。因此,進一步提升Bi2Te3基材料的熱電性能,提高其應用價值、擴大其應用領域意義重大。通過元素摻雜和制備工藝優(yōu)化引入雜質(zhì)能級、增大費米能級附近的態(tài)密度,增加點缺陷、晶界及位錯,可以明顯改善Bi2Te3基材料的熱電性能。因此,本文以Bi2Te3基材料中組分優(yōu)化的Bi0.5Sb1.5Te3為研究對象,就如何有效地提升其熱電性能,進行了如下工作:(1)通過第一性原理計算,研究了Sn元素摻雜及本征點缺陷對Bi2Te3晶體電子結(jié)構的影響。計算結(jié)果表明,Sn原子摻雜引入了雜質(zhì)能級,當向晶胞中摻入一個Sn原子時,能隙值增加。BiTe1反位缺陷使費米能級向價帶移動,且缺陷形成能低于V
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Seebeck效應示意圖
第1章緒論-3-圖1-2溫差發(fā)電示意圖2、Peltier效應Peltier效應是指當直流電流通過由兩種不同的導電材料組成的回路時,在兩個接頭處分別發(fā)生熱量的吸收和釋放。其現(xiàn)象與Seebeck效應相反,兩者之間互為逆效應。如圖1-3為Peltier效應示意圖,Peltier效應具有可逆性,即當通入方向相反的電流時,吸熱和放熱端隨之改變。Peltier系數(shù)的取值由材料的性質(zhì)和接頭處的溫度共同決定[20]。其定義式如下所述:IdTdQAB(1-2)式中dQ/dT——單位時間內(nèi)單位面積的節(jié)點處吸收(放出)的熱量;πAB——Peltier系數(shù)(W/A),當取值為正時表示結(jié)點吸熱,當取值為負時表示結(jié)點放熱;I——電流強度。圖1-3Peltier效應示意圖在熱電材料中,Peltier效應應用于熱電制冷。如圖1-4所示,當向由P型和N
第1章緒論-3-圖1-2溫差發(fā)電示意圖2、Peltier效應Peltier效應是指當直流電流通過由兩種不同的導電材料組成的回路時,在兩個接頭處分別發(fā)生熱量的吸收和釋放。其現(xiàn)象與Seebeck效應相反,兩者之間互為逆效應。如圖1-3為Peltier效應示意圖,Peltier效應具有可逆性,即當通入方向相反的電流時,吸熱和放熱端隨之改變。Peltier系數(shù)的取值由材料的性質(zhì)和接頭處的溫度共同決定[20]。其定義式如下所述:IdTdQAB(1-2)式中dQ/dT——單位時間內(nèi)單位面積的節(jié)點處吸收(放出)的熱量;πAB——Peltier系數(shù)(W/A),當取值為正時表示結(jié)點吸熱,當取值為負時表示結(jié)點放熱;I——電流強度。圖1-3Peltier效應示意圖在熱電材料中,Peltier效應應用于熱電制冷。如圖1-4所示,當向由P型和N
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Fundamental and progress of Bi2Te3-based thermoelectric materials[J]. 洪敏,陳志剛,鄒進. Chinese Physics B. 2018(04)
[2]熱電能源材料研究進展[J]. 張宗委,王心宇,劉一杰,曹峰,趙立東,張倩. 硅酸鹽學報. 2018(02)
[3]Processing of advanced thermoelectric materials[J]. LI JingFeng,PAN Yu,WU ChaoFeng,SUN FuHua,WEI TianRan. Science China(Technological Sciences). 2017(09)
[4]Sn摻雜對p型BiSbTe合金熱電性能的影響[J]. 雷曉波,郭成,袁波,熊守權. 西華大學學報(自然科學版). 2016(05)
本文編號:3009479
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Seebeck效應示意圖
第1章緒論-3-圖1-2溫差發(fā)電示意圖2、Peltier效應Peltier效應是指當直流電流通過由兩種不同的導電材料組成的回路時,在兩個接頭處分別發(fā)生熱量的吸收和釋放。其現(xiàn)象與Seebeck效應相反,兩者之間互為逆效應。如圖1-3為Peltier效應示意圖,Peltier效應具有可逆性,即當通入方向相反的電流時,吸熱和放熱端隨之改變。Peltier系數(shù)的取值由材料的性質(zhì)和接頭處的溫度共同決定[20]。其定義式如下所述:IdTdQAB(1-2)式中dQ/dT——單位時間內(nèi)單位面積的節(jié)點處吸收(放出)的熱量;πAB——Peltier系數(shù)(W/A),當取值為正時表示結(jié)點吸熱,當取值為負時表示結(jié)點放熱;I——電流強度。圖1-3Peltier效應示意圖在熱電材料中,Peltier效應應用于熱電制冷。如圖1-4所示,當向由P型和N
第1章緒論-3-圖1-2溫差發(fā)電示意圖2、Peltier效應Peltier效應是指當直流電流通過由兩種不同的導電材料組成的回路時,在兩個接頭處分別發(fā)生熱量的吸收和釋放。其現(xiàn)象與Seebeck效應相反,兩者之間互為逆效應。如圖1-3為Peltier效應示意圖,Peltier效應具有可逆性,即當通入方向相反的電流時,吸熱和放熱端隨之改變。Peltier系數(shù)的取值由材料的性質(zhì)和接頭處的溫度共同決定[20]。其定義式如下所述:IdTdQAB(1-2)式中dQ/dT——單位時間內(nèi)單位面積的節(jié)點處吸收(放出)的熱量;πAB——Peltier系數(shù)(W/A),當取值為正時表示結(jié)點吸熱,當取值為負時表示結(jié)點放熱;I——電流強度。圖1-3Peltier效應示意圖在熱電材料中,Peltier效應應用于熱電制冷。如圖1-4所示,當向由P型和N
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Fundamental and progress of Bi2Te3-based thermoelectric materials[J]. 洪敏,陳志剛,鄒進. Chinese Physics B. 2018(04)
[2]熱電能源材料研究進展[J]. 張宗委,王心宇,劉一杰,曹峰,趙立東,張倩. 硅酸鹽學報. 2018(02)
[3]Processing of advanced thermoelectric materials[J]. LI JingFeng,PAN Yu,WU ChaoFeng,SUN FuHua,WEI TianRan. Science China(Technological Sciences). 2017(09)
[4]Sn摻雜對p型BiSbTe合金熱電性能的影響[J]. 雷曉波,郭成,袁波,熊守權. 西華大學學報(自然科學版). 2016(05)
本文編號:3009479
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