CN110491988A - 一种Ag掺杂的GeSe基热电材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种Ag掺杂的GeSe基热电材料，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的化学通式为Ge1‑xAgxSe，其中，x为Ag的摩尔分数，1‑x为Ge的摩尔分数，0＜x≤0.07。本发明所述Ag掺杂的GeSe基热电材料，相较于传统P型低载流子浓度的GeSe基材料，其载流子浓度大幅提升，材料内部产生较多晶界散射，有效降低材料的晶格热导率，表现出极低的总热导率，从而显著提升其热电优值，热电性能得到极大程度的改善。本发明还提供了该Ag掺杂的GeSe基热电材料的制备方法和应用。

Description

一种Ag掺杂的GeSe基热电材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及热电材料技术领域，特别是涉及一种Ag掺杂的GeSe基热电材料及其制备方法。
背景技术
热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，因其具有体积小、无噪音、无传动部件和无污染等优点，而成为了新能源材料家族中的佼佼者，因而受到人们的广泛关注。热电材料的转换效率由热电优值(ZT)决定，其定义为ZT＝S2σT/κ，其中S为塞贝克(Seebeck)系数、σ为电导率，κ为热导率，T为绝对温度。因此，高性能热电材料必须同时具有高的Seebeck系数、高的电导率和低热导率。同时，研究表明，材料的Seebeck系数、电导率和电子热导率都与材料自身的能带结构和载流子浓度有关。
随着研究的发展，越要越多的热电材料不断被发掘出来，例如硒化锗(GeSe)材料。然而目前发展的GeSe材料的载流子浓度及其电导率都普遍偏低，GeSe材料ZT为一般检测为0.02，无法满足高性能热电材料的要求。针对GeSe材料的现有常规的改进方法，例如热压制备方法制备元素掺杂GeSe基热电材料，改进效果有限，无法大幅度提升GeSe材料的热电性能。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种Ag掺杂的GeSe基热电材料及其制备方法和应用，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的载流子浓度大幅提升，热导率低，热电优值高，具有出色的热电性能。
第一方面，本发明提供了一种Ag掺杂的GeSe基热电材料，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的化学通式为Ge1-xAgxSe，其中，x为Ag的摩尔分数，1-x为Ge的摩尔分数，0＜x≤0.07。
本发明中，为了使Ag掺杂的GeSe基热电材料具有较高的载流子浓度，以及较低的热导率，本发明所述Ag掺杂的GeSe基热电材料中，所述Ag的摩尔分数范围为0＜x≤0.07。
进一步地，可选地，0.05≤x≤0.07。
进一步地，可选地，0.005≤x＜0.05。
可选地，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的晶体结构为正交晶体结构，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的晶体结构不包括三方晶体结构。
本发明中，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料(Ag的摩尔分数范围为0＜x≤0.07)呈现为正交晶体结构，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的空间群为Pnma。所述Ag掺杂的GeSe基热电材料中通过将Ag元素掺杂控制在7％以下范围内，通过改进的合成工艺，可以保持GeSe固有的室温相结构，使晶体结构不发生转变。
本发明中，当掺杂的Ag的摩尔分数为0＜x≤0.07时，所述GeSe基热电材料的载流子浓度得到优化，电学性能有效改善，而且热导率得到显著降低。
可选地，本发明所述Ag掺杂的GeSe基热电材料具有较低的热导率，在673K时，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的热导率可以达到0.484W/mK。所述Ag掺杂的GeSe基热电材料同样具有较高的电导率和塞贝克系数，在523K时，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的功率因子可接近139μW/mK2。
同时，本申请所述Ag掺杂的GeSe基热电材料展示出较高的热电优值ZT，经检测，在温度为673K时，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的热电优值ZT可达到0.16，是传统GeSe基热电材料的热电优值ZT的8倍左右。
可选地，在673K时，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的热导率为0.42-0.55W/mK。
可选地，在673K时，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的热导率为0.42-0.50W/mK。
本发明中，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料可以通过Ag掺杂的GeSe基热电材料颗粒烧结形成。
可选地，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的尺寸或形状可以多种，通过工艺进行调整，可以获得各种形状、尺寸的Ag掺杂的GeSe基热电材料。所述Ag掺杂的GeSe基热电材料可以预设特定的形状或尺寸来满足各种设备应用需求。
第二方面，本发明还提供了一种Ag掺杂的GeSe基热电材料的制备方法，包括以下步骤：
将Ge、Ag和Se的金属单质原料按化学通式为Ge1-xAgxSe中的摩尔分数比例进行混合，其中0＜x≤0.07，并在真空中熔融，恒温反应1-24h，然后在液氮中淬火到室温后得到第一铸锭；
将所述第一铸锭在真空，673K-773K下热处理48-72h后，冷却，得到第二铸锭；
将所述第二铸锭研磨成粉末，过筛后，放入烧结模具中，然后将所述烧结模具置于烧结炉中，进行烧结，烧结结束后脱模得到所述化学通式为Ge1-xAgxSe的Ag掺杂的GeSe基热电材料。
可选地，所述Ge、Ag和Se的金属单质原料的纯度均大于99.99％。
可选地，所述Ge、Ag和Se的金属单质原料按熔点从小到大顺序依次加入混合。本发明通过将Ge、Ag和Se的金属单质原料按熔点从小到大顺序依次加入混合，可以有效减少较低熔点单质原料产生挥发损失，有利于形成化学通式为Ge1-xAgxSe的热电材料。
可选地，所述真空中熔融的过程中，熔融温度为1173K-1273K。
具体地，将所述Ge、Ag和Se的金属单质原料按熔点从小到大的顺序依次放入石英管中，抽真空，然后用氢氧火焰真空封装后，进行熔融，熔融完成后，转移至液氮中淬火到室温后。本发明所述制备方法中，通过采用在液氮中淬火，提升材料的淬火效率，并且可以淬火细化晶粒，保持纯相结构，提升第一铸锭品质。
进一步地，可选地，所述真空中熔融的过程中，熔融温度为1223K，所述恒温反应时间为10-12h。
本发明中，将第一铸锭在真空，673K-773K下热处理48-72h，可以有利于是晶相更纯，保存正交晶体结构，得到热电优值高的Ag掺杂的GeSe基热电材料。所述第一铸锭经热处理后，可以有效去除杂相，获得晶相更纯的第二铸锭，材料的性能得到进一步改善。
其中，进一步可选地，热处理温度可为673K-700K，时间可为60-72h。更进一步地，热处理温度为673K，所述热处理的时间为72h。
本发明中，为了进一步提升所烧结效果，可将所述第二铸锭进行充分研磨后进行烧结，通过所述过筛步骤，可以获得粒径大小均一的所述第二铸锭粉末。
可选地，所述过筛步骤，可以但不限于采用过滤网筛进行过筛。
可选地，所述过滤网筛为200目-400目。
可选地，所述过滤网筛为200目-300目。
进一步地，可选地，所述过滤网筛为200目。
通过优先粒径所述第二铸锭粉末的粒径尺寸范围，有利于烧结形成的Ag掺杂的GeSe基热电材料具有较高电导率，其中，Ag掺杂的GeSe基热电材料内部产生较多晶界散射，由于散射机制，散射增多对于晶格热导率有降低的作用，从而降低材料的总热导率。
可选地，可以采用本领域常规研磨手段将所述第二铸锭研磨成粉末。例如，为了获得粒径大小均匀的第二铸锭粉末，采用玛瑙研钵进行研磨。
可选地，所述烧结过程的具体步骤包括：采用放电等离子烧结技术，设定压力为40-70Mpa，烧结温度为673K-723K，恒温恒压下烧结5-10min。
可选地，所述烧结过程中，所述烧结温度为700K-723K。
可选地，所述烧结过程中，所述烧结温度为723K。
可选地，所述烧结过程中，所述压力为60-70Mpa。
可选地，所述烧结过程中，所述压力为60Mpa。
可选地，所述烧结过程中，所述恒温恒压下的烧结时间为8min。
进一步地，可选地，所述烧结过程的具体步骤包括：采用放电等离子烧结技术，设定压力为60Mpa，烧结温度为723K，恒温恒压烧结8min。
本发明所述制备方法的烧结过程中，通过采用放电等离子烧结技术，及优选范围下烧结温度、压力和烧结时间，可以使所述第二铸锭材料粉末迅速烧结成型，获得高致密度的热电材料。
本发明中，所述烧结过程可以在放电等离子烧结(SPS)装置中进行，在进行所述烧结过程之前，先对装置进行抽真空处理，控制所述装置内的压强为1×10-2Pa。
可选地，所述烧结结束后，得到的所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的晶体结构为正交晶体结构。本发明所述制备方法制得的Ag掺杂的GeSe基热电材料的晶体结构为正交晶体结构，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的晶体结构不含有三方晶体结构。
可选地，所述烧结模具包括石墨模具，所述石墨模具的内径为15-20mm。例如，本发明一具体实施方式中，所述石墨模具的内径可以为15mm，或为16mm，或为17mm，或为18mm，或为19mm，或为20mm。
本发明所述制备方法制得的Ag掺杂的GeSe基热电材料具有较低的热导率，在673K时，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的热导率可以达到0.484W/mK。所述Ag掺杂的GeSe基热电材料同样具有较高的电导率和塞贝克系数，在523K时，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的功率因子可接近139μW/mK2。
同时，本申请所述Ag掺杂的GeSe基热电材料展示出较高的热电优值ZT，经检测，在温度为673K时，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的热电优值ZT可达到0.16，相比于GeSe热电材料的热电优值ZT的提升至8倍左右。
本发明中，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的尺寸或形状可以通过工艺进行调整，例如通过不同形状的模具可以形成相应形状的Ag掺杂的GeSe基热电材料。
第三方面，本发明还提供了如本发明第一方面所述的Ag掺杂的GeSe基热电材料或本发明第二方面所述制备方法值得的Ag掺杂的GeSe基热电材料在在温差发电、热电制冷、热电偶和传感器中的至少一种中的应用。
本发明所述Ag掺杂的GeSe基热电材料具有较高的载流子浓度，且热导率低，材料热电优值得到了显著提升，具有出色的热电性能，可以广泛用于环境能源领域以及各类电子领域。本发明所述Ag掺杂的GeSe基热电材料具有突出的将热能和电能直接相互转化的性能，在温差发电、热电制冷、传感器和温度控制器中具有巨大应用前景。例如，温差发电机、热电制冷器、作为热电偶直接测量被测介质的温度或作为微电子器件中传感器等。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述Ag掺杂的GeSe基热电材料，相较于传统P型低载流子浓度的GeSe基材料，其载流子浓度大幅提升，材料产生较多晶界散射，有效降低材料的晶格热导率，表现出较低的总热导率，从而显著提升其热电优值，热电性能得到极大程度的改善。
(2)本发明所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的制备方法，成本低，可用于大规模的工业化生产，通过简单的成分控制可以得到高载流子浓度、低热导率的GeSe基热电材料，在依然维持材料的晶体结构为正交晶体结构下，采用放电等离子烧结技术制备方法，大幅提升材料的热电优值，相比于现有热压制备方法制得的GeSe热电材料，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料具有更高的功率因子和更出色的热电性能；所述制备方法制得的Ag掺杂的GeSe基热电材料在能源、微电子等众多领域都具有广泛的应用前景。
本发明的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本发明实施例的实施而获知。
附图说明
图1为本发明实施例1-实施例3中第二铸锭粉末的X射线衍射图；
图2为本发明实施例1-实施例3制得的Ag掺杂的GeSe基热电材料的热导率(κ)随温度的变化曲线图；
图3为本发明实施例1-实施例3制得的Ag掺杂的GeSe基热电材料的电导率(σ)随温度的变化曲线图；
图4为本发明实施例1-实施例3制得的Ag掺杂的GeSe基热电材料的塞贝克系数(S)随温度的变化曲线图；
图5为本发明实施例1-实施例3制得的Ag掺杂的GeSe基热电材料的功率因子(PF)随温度的变化曲线图；
图6为本发明实施例1-实施例3制得的Ag掺杂的GeSe基热电材料的热电优值(ZT)随温度的变化曲线图。
具体实施方式
以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
实施例1
一种Ag掺杂的Ge0.99Ag0.01Se热电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)根据化学通式Ge0.99Ag0.01Se，按比例称取Ge，Ag，Se单质原料，总质量为8g，然后放入石英管中，用氢氧火焰封管，真空下，放入箱式高温烧结炉中，升温至1223K，在1223K保温10h，然后取出在液氮中淬火至室温，得到第一铸锭。
(2)将熔融淬火至室温得到的第一铸锭重新封装在石英管中，真空下，利用箱式高温烧结炉将其加热至退火温度673K，恒温保持72h，之后随炉冷却至室温，然后取出，得到第二铸锭。
(3)将热处理之后得到的第二铸锭用玛瑙研钵研磨成粉末，在模具内粉末上下各放三层保护模具的石墨纸，然后将粉末放入内径为15mm的石墨模具中，放入SPS装置中，先抽真空至1×10-2Pa，然后利用放电等离子烧结技术，在模具两端加压，压力为60MPa，然后开始升温至723K，保温8min，然后开始降温，卸载压力，逐渐减小电流，使温度逐渐减小，降至室温，然后取出并得到Ag掺杂的GeSe基热电材料。
实施例2
一种Ag掺杂的Ge0.95Ag0.05Se热电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)根据化学通式Ge0.95Ag0.05Se，按比例称取Ge，Ag，Se单质原料，总质量为8g，然后真空封装在石英管中，放入箱式高温烧结炉中，升温至1223K，在1223K保温10h，然后取出在液氮中淬火至室温，得到第一铸锭。
(2)将熔融反应淬火得到的室温铸锭重新封装于石英管中并利用箱式高温烧结炉将其加热至退火温度673K，然后恒温保持72h，之后随炉冷却至室温，取出，得到第二铸锭。
(3)将热处理之后得到的第二铸锭用玛瑙研钵研磨成粉末，在模具内粉末上下各放三层保护模具的石墨纸，然后将粉末放入内径为15mm的石墨模具中，放入SPS装置中，先抽真空至1×10-2Pa，然后利用放电等离子烧结技术，在模具两端加压，在压力60MPa，升温烧结，然后开始升温至723K，保温8min，然后缓慢降温，卸载压力，逐渐降低电流，使温度逐渐减小，降至室温，然后取出并得到Ag掺杂的GeSe基热电材料。
实施例3
一种Ag掺杂的Ge0.93Ag0.07Se热电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)根据Ge0.93Ag0.07Se，按比例称取Ge，Ag，Se单质原料，总质量为8g，在真空条件下用氢氧火焰封装在石英管中，然后放入箱式高温烧结炉中，升温至1223K，在1223K保温10h，然后取出在液氮中淬火至室温，取出，得到第一铸锭。
(2)将熔融淬火至室温得到的第一铸锭重新封装在石英管中，真空下，利用箱式高温烧结炉将其加热至退火温度673K，恒温保持72h，之后随炉冷却至室温，然后取出，得到第二铸锭
(3)将热处理之后得到的第二铸锭用玛瑙研钵研磨成粉末，在模具内粉末上下各放三层保护模具的石墨纸，然后将粉末放入内径为15mm的石墨模具中，放入SPS装置中，先抽真空至1×10-2Pa，然后利用放电等离子烧结技术，在模具两端加压，压力为60MPa，，然后开始升温至723K，保温8min，然后开始降温，卸载压力，逐渐减小电流，使温度逐渐减小，降至室温，然后取出并得到Ag掺杂的GeSe基热电材料。
效果实施例
(1)X射线衍射表征
分别取实施例1-实施例3制得的热电材料样品进行XRD(X射线衍射)表征，结果如图1所示。从图1中可以看出，室温条件下，本发明实施例制得的Ge1-xAgxSe(x≤0.07)热电材料具有正交晶体结构，且空间群为Pnma；(004)面的衍射峰明显高于(111)面的衍射峰，样品表现出明显的各向异性，且图中方框部分放大图中显示明显的峰位移动，表明掺杂之后晶体结构发生晶格畸变，进一步说明由本发明所述制备方法制得的GeSe基热电材料中Ag实现了成功的掺杂。
(2)热导性质测试
如图2所示，通过激光散射分析法(LFA)和差示扫描量热法(DSC)，分别测得实施例1-实施例3制得的热电材料样品的热扩散系数D和比热Cp，利用公式κ＝CpρD(其中ρ是热电材料的密度)，通过计算分别获得热电材料的热导率。测试时所使用的仪器是NETZSCH LFA467和NETZSCH STA，测试温度范围：300-673K。从图2可以看出，实施例1，实施例2和实施例3在中温下具有较低的热导率，673K时热导率分别为0.539W/mK，0.535W/mK和0.484W/mK，实施例3具有最低的热导率。室温下的实施例的热导率比较发现，实施例3具有最低的热导率为1.29W/mK，热导率均随着温度的升高而降低。
(3)电学性质测试
对实施例1-实施例3制得的Ag掺杂的GeSe基热电材料样品的电学性质(包括电导率σ和塞贝克系数S)进行了系统的测试，如图3、图4和图5所示。电学测试所用仪器是ULVACZEM-2，测试温度范围：300-673K。实施例2和实施例3的电导率和功率因子较低，在523K时实施例2的电导率和功率因子分别为452 S/m和80.5μW/mK2，实施例3的电导率和功率因子分别为374.5 S/m和77.1μW/mK2；实施例1显示出，523K时实施例1的电导率和塞贝克系数分别为571S/m和494μV/K，使得功率因子较高，在523K时，实施例1的功率因子可提高到139μW/mK2。本发明实施方式中所述Ag掺杂的GeSe基热电材料样品的高电导率性质，进一步反应出所述Ag掺杂的GeSe基热电材料样品的载流子浓度较高。
然后进一步从热导率和电学数据可以计算出热电优值ZT，参见图6所示的实施例1-实施例3的热电优值ZT随温度的变化曲线图。由图6可以看出实施例1的ZT值较高，在673K时达到0.16。
本发明所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的制备方法，成本低，可用于大规模的工业化生产，通过简单的成分控制可以得到高载流子浓度、低热导率的GeSe基热电材料，在依然维持材料的晶体结构为正交晶体结构下，采用放电等离子烧结技术制备方法，大幅提升材料的热电优值，相比于现有热压制备方法制得的GeSe热电材料，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料具有更高的功率因子和更出色的热电性能；所述制备方法制得的Ag掺杂的GeSe基热电材料在能源、微电子等众多领域都具有广泛的应用前景。
需要说明的是，根据上述说明书的揭示和阐述，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些等同修改和变更也应当在本发明的权利要求的保护范围之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种Ag掺杂的GeSe基热电材料，其特征在于，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的化学通式为Ge1-xAgxSe，其中，x为Ag的摩尔分数，1-x为Ge的摩尔分数，0＜x≤0.07。
2.如权利要求1所述的Ag掺杂的GeSe基热电材料，其特征在于，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的晶体结构为正交晶体结构。
3.如权利要求1所述的Ag掺杂的GeSe基热电材料，其特征在于，0.005≤x＜0.05。
4.如权利要求1所述的Ag掺杂的GeSe基热电材料，其特征在于，在673K时，所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的热导率为0.42-0.55W/mK。
5.一种Ag掺杂的GeSe基热电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将Ge、Ag和Se的金属单质原料按化学通式为Ge1-xAgxSe中的摩尔分数比例进行混合，其中0＜x≤0.07，并在真空中熔融，恒温反应1-24h，然后在液氮中淬火到室温后得到第一铸锭；
将所述第一铸锭在真空，673K-773K下热处理48-72h后，冷却，得到第二铸锭；
将所述第二铸锭研磨成粉末，过筛后，放入烧结模具中，然后将所述烧结模具置于烧结炉中，进行烧结，烧结结束后脱模得到所述化学通式为Ge1-xAgxSe的Ag掺杂GeSe基热电材料。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Ge、Ag和Se的金属单质原料按熔点从小到大的顺序依次放入混合；所述Ge、Ag和Se的金属单质原料的纯度均大于99.99％。
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述烧结结束后，得到的所述Ag掺杂的GeSe基热电材料的晶体结构为正交晶体结构。
8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述烧结过程的具体步骤包括：采用放电等离子烧结技术，设定压力为40-70Mpa，烧结温度为673K-723K，恒温恒压下烧结5-10min。
9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述真空中熔融的过程中，熔融温度为1173K-1273K。
10.如权利要求1-4任意一项所述的Ag掺杂的GeSe基热电材料或权利要求5-9任意一项所述制备方法制得的Ag掺杂的GeSe基热电材料在温差发电、热电制冷、热电偶和传感器中的至少一种中的应用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112582527A (zh) * 2020-12-13 2021-03-30 安徽大学 一种石墨掺杂的GeS2热电材料的制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1289026A2 (de) * 2001-08-31 2003-03-05 Basf Aktiengesellschaft Thermoelektrisch aktive Materialien und diese enthaltende Generatoren und Peltier-Anordnungen
CN102194989A (zh) * 2010-03-18 2011-09-21 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种三元类金刚石结构的热电材料的制备方法
CN102931336A (zh) * 2012-10-19 2013-02-13 深圳大学 一种GeTe基复合热电材料及其制备方法
KR101417965B1 (ko) * 2013-05-30 2014-07-14 한국전기연구원 Ａｇ와 Ｓｂ와 Ｌａ이 도핑된 ＧｅＴｅ계 열전재료 및 그 제조방법
CN105957954A (zh) * 2016-05-13 2016-09-21 宁波工程学院 含Mn的P-型Cu5Ga9Te16中温热电材料及其制备工艺
CN108346736A (zh) * 2017-10-16 2018-07-31 同济大学 一种高性能银碲化合物热电半导体材料及其制备方法
CN108511588A (zh) * 2018-03-01 2018-09-07 同济大学 一种MnTe2基新型热电材料及其制备方法
CN109256459A (zh) * 2017-07-12 2019-01-22 中国科学院大连化学物理研究所 一种多金属共掺杂的GeSe基热电材料及制备方法
CN109742224A (zh) * 2018-11-21 2019-05-10 深圳大学 一种热电元件及其制备方法和热电器件

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1289026A2 (de) * 2001-08-31 2003-03-05 Basf Aktiengesellschaft Thermoelektrisch aktive Materialien und diese enthaltende Generatoren und Peltier-Anordnungen
CN102194989A (zh) * 2010-03-18 2011-09-21 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种三元类金刚石结构的热电材料的制备方法
CN102931336A (zh) * 2012-10-19 2013-02-13 深圳大学 一种GeTe基复合热电材料及其制备方法
KR101417965B1 (ko) * 2013-05-30 2014-07-14 한국전기연구원 Ａｇ와 Ｓｂ와 Ｌａ이 도핑된 ＧｅＴｅ계 열전재료 및 그 제조방법
CN105957954A (zh) * 2016-05-13 2016-09-21 宁波工程学院 含Mn的P-型Cu5Ga9Te16中温热电材料及其制备工艺
CN109256459A (zh) * 2017-07-12 2019-01-22 中国科学院大连化学物理研究所 一种多金属共掺杂的GeSe基热电材料及制备方法
CN108346736A (zh) * 2017-10-16 2018-07-31 同济大学 一种高性能银碲化合物热电半导体材料及其制备方法
CN108511588A (zh) * 2018-03-01 2018-09-07 同济大学 一种MnTe2基新型热电材料及其制备方法
CN109742224A (zh) * 2018-11-21 2019-05-10 深圳大学 一种热电元件及其制备方法和热电器件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XINYUE ZHANG等: "Thermoelectric properties of GeSe", 《J MATERIOMICS》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112582527A (zh) * 2020-12-13 2021-03-30 安徽大学 一种石墨掺杂的GeS2热电材料的制备方法
CN112582527B (zh) * 2020-12-13 2022-12-02 安徽大学 一种石墨掺杂的GeS2热电材料的制备方法

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