Boosting thermoelectric properties of n-type PbS across a broad temperature range through doping with trace amounts of InBi

兴奋剂 热电效应 材料科学 Boosting(机器学习) 大气温度范围 热电材料 凝聚态物理 光电子学 纳米技术 物理 热力学 机器学习 计算机科学
作者
Zhenghao Hou,Qiu-Juan Cui,Jiaolin Cui,Shuang Song,Tao Hong,Shufang Wang,Xin Qian
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:126 (2)
标识
DOI:10.1063/5.0247781
摘要

Lead sulfide (PbS) is a promising thermoelectric material due to its high availability, thermal stability, and cost-efficiency, with research predominantly aiming to enhance its carrier concentration through heavy doping for optimal ZT values at high temperatures. However, this approach often results in suboptimal performance at ambient temperature, significantly constraining its applicability in thermoelectric cooling technologies. In this work, the carrier concentration of n-type PbS is optimized by incorporating trace amounts of InBi. Due to the low carrier concentration, PbS retains a high Seebeck coefficient and carrier mobility, resulting in a high average power factor (PFave) of 15.4 μW·cm−1·K−2 within the temperature range from 300 to 773 K. In addition, the introduction of In/Bi interstitial atoms and dislocation defects enhances phonon scattering, effectively reducing the lattice thermal conductivity of PbS. The peak ZT value of Pb0.999(InBi)0.001S at 773 K reaches ∼1.0, while an average ZT value (ZTave) of ∼0.6 is achieved between 300 and 773 K in Pb0.9995(InBi)0.0005S. This study demonstrates that trace element doping is an effective strategy for optimizing the thermoelectric performance of PbS across a wide temperature range, which is vital in the thermoelectric power generation and refrigeration application.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
煎饼果子发布了新的文献求助20
刚刚
axn发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
顾矜应助稳重的悟空采纳,获得10
3秒前
Bigpei发布了新的文献求助10
3秒前
杰帅完成签到,获得积分10
3秒前
材料小王子完成签到,获得积分10
3秒前
幽默的凡完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
qaa2274278941发布了新的文献求助10
5秒前
WY完成签到,获得积分20
6秒前
科研通AI2S应助文静的白羊采纳,获得10
6秒前
雨纷纷完成签到,获得积分10
7秒前
滕侑林完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
情怀应助萧萧采纳,获得10
7秒前
8秒前
找回自己完成签到,获得积分10
8秒前
renxy应助元谷雪采纳,获得10
8秒前
苏苏发布了新的文献求助20
8秒前
Material应助失眠语梦采纳,获得10
8秒前
8秒前
高高的蓝天完成签到 ,获得积分10
9秒前
所所应助Makta采纳,获得10
10秒前
10秒前
ZZ发布了新的文献求助10
10秒前
火山发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
安静的如冬完成签到,获得积分10
11秒前
imi应助VAN喵采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
鄂闽工贸完成签到,获得积分10
12秒前
鹿lu应助dyfsj采纳,获得10
12秒前
李健的小迷弟应助Havean采纳,获得50
12秒前
上官若男应助虚拟的惜筠采纳,获得10
12秒前
XXXX发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Effective Learning and Mental Wellbeing 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3974602
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3519026
关于积分的说明 11196787
捐赠科研通 3255127
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1797693
邀请新用户注册赠送积分活动 877100
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806130