【山高讲堂】立方硫族化合物热电性能优化及新型热电发电模块设计

发布时间:2022-03-23
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热电器件因能实现热能和电能的相互转换,且兼具结构简单、清洁环保、无噪音、稳定可靠等优点,从而具有很高的实际应用价值。热电器件的转换效率主要与材料的热电性能和器件的结构设计相关。立方硫族化合物因其高对称的晶体结构易于在价带顶或导带底实现高度简并或多能谷结构,从而具有良好的电输运性能,因此成为最具潜力的热电材料体系。本课题组分别通过复合和固溶实现了SnTe和SnSe立方硫族化合物热电性能的优化,并首次提出并研究了一种基于(Bi,Sb)2Te3的新型高功率多层片式热电转换模块。该模块具有独特的电并联、热并联的热电传输方式,具有极低的电阻和极大的工作电流,可在500K温差下实现比传统模块高3.2倍的输出功率。

摘要:
热电器件因能实现热能和电能的相互转换,且兼具结构简单、清洁环保、无噪音、稳定可靠等优点,从而具有很高的实际应用价值。热电器件的转换效率主要与材料的热电性能和器件的结构设计相关。立方硫族化合物因其高对称的晶体结构易于在价带顶或导带底实现高度简并或多能谷结构,从而具有良好的电输运性能,因此成为最具潜力的热电材料体系。本课题组分别通过复合和固溶实现了SnTe和SnSe立方硫族化合物热电性能的优化,并首次提出并研究了一种基于(Bi,Sb)2Te3的新型高功率多层片式热电转换模块。该模块具有独特的电并联、热并联的热电传输方式,具有极低的电阻和极大的工作电流,可在500K温差下实现比传统模块高3.2倍的输出功率。

 

报告人:王洪超,教授、博导、齐鲁青年学者、国家重点研发计划政府间国际合作重点专项负责人,2011年于山东大学物理学院获得博士学位,2011-2015年于韩国延世大学从事博士后研究(2014.03-2014.10期间, 威高东生能源有限公司,工程师),2015年回到山东大学物理学院从事教学科研工作。研究兴趣为热电能源转换与锂空气储能材料的物理输运研究。截至目前已在PNAS、Adv. Energy Mater.等国内外重要学术期刊发表相关论文70余篇、撰写专著一章节;授权中国、美国和韩国发明专利7项;主持科技部和国家自然科学基金等项目6项;入选山东大学“齐鲁青年学者”和“青年学者未来计划”,获批山东省高等学校科学技术奖/二等,荣获山东大学“青年教学能手”称号。