Bipolar conduction asymmetries lead to ultra-high thermoelectric power factor

功勋 塞贝克系数 凝聚态物理 热电效应 热导率 材料科学 热电材料 带隙 热传导 功率因数 电子能带结构 玻尔兹曼常数 工程物理 光电子学 功率(物理) 热力学 物理 复合材料
作者
Patrizio Graziosi,Zhen Li,Neophytos Neophytou
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:120 (7) 被引量:7
标识
DOI:10.1063/5.0076967
摘要

Low band gap thermoelectric materials suffer from bipolar effects at high temperatures, with increased electronic thermal conductivity and reduced Seebeck coefficient, leading to reduced power factor and low ZT figure of merit. In this work we show that the presence of strong transport asymmetries between the conduction and valence bands can allow high phonon-limited electronic conductivity at finite Seebeck coefficient values, leading to largely enhanced power factors. The power factors that can be achieved can be significantly larger compared to their maximum unipolar counterparts, allowing for doubling of the ZT figure of merit. We identify this behavior in low band gap cases from the half-Heusler materials family. Using both, advanced electronic Boltzmann transport calculations for realistic material bandstructures, as well as model parabolic electronic bands, we elaborate on the parameters that determine this effect. We then develop a series of descriptors which can guide machine learning studies in identifying such classes of materials with extraordinary power factors at nearly pristine conditions. For this we test more than 3000 analytical bandstructures and their features, and more than 120 possible descriptors, to identify the most promising ones that contain: i) only band structure features for easy identification from material databases, and ii) band structure and transport parameters that provide much higher correlations, but for which parameter availability can be somewhat scarce.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
3秒前
鱼鱼完成签到 ,获得积分10
4秒前
云阿柔完成签到,获得积分10
4秒前
Joyan完成签到,获得积分10
5秒前
再睡十分钟完成签到,获得积分10
7秒前
开心果发布了新的文献求助10
7秒前
小苹果完成签到,获得积分10
9秒前
张润泽完成签到 ,获得积分10
10秒前
薰硝壤应助baibaili采纳,获得30
10秒前
所所应助乐橙采纳,获得10
12秒前
Akim应助fdpb采纳,获得10
14秒前
开心果完成签到,获得积分10
16秒前
西红柿不吃皮完成签到 ,获得积分10
18秒前
莫娜完成签到,获得积分10
18秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
23秒前
公主绑架犯完成签到,获得积分10
23秒前
叽叽哇哇完成签到 ,获得积分10
24秒前
逗逗完成签到,获得积分10
29秒前
紫金之恋完成签到,获得积分10
32秒前
bkagyin应助ZYYYY采纳,获得10
32秒前
枫叶完成签到 ,获得积分10
32秒前
Chandler完成签到,获得积分10
40秒前
998877剑指完成签到,获得积分10
44秒前
吕吕完成签到 ,获得积分10
44秒前
1234567xjy完成签到,获得积分20
46秒前
青天鸟1989完成签到,获得积分10
46秒前
朱诗源完成签到 ,获得积分10
47秒前
小宇哥LB完成签到 ,获得积分0
48秒前
49秒前
51秒前
蓝桉发布了新的文献求助10
51秒前
玖月完成签到 ,获得积分10
52秒前
54秒前
54秒前
扬尘发布了新的文献求助10
54秒前
chunlai发布了新的文献求助10
55秒前
CXSCXD完成签到,获得积分10
55秒前
BAI_1完成签到,获得积分10
58秒前
fdpb发布了新的文献求助10
59秒前
XCY发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA Guideline-107)(LNG underground storage tank guidelines) 1000
Generalized Linear Mixed Models 第二版 1000
Preparation and Characterization of Five Amino-Modified Hyper-Crosslinked Polymers and Performance Evaluation for Aged Transformer Oil Reclamation 700
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
九经直音韵母研究 500
Full waveform acoustic data processing 500
A High Efficiency Grating Coupler Based on Hybrid Si-Lithium Niobate on Insulator Platform 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2926609
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2575447
关于积分的说明 6952024
捐赠科研通 2226820
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1183535
版权声明 589260
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 579209