Band Flattening and Strain Field Assists an Excellent Thermoelectric Performance of n‐type Bi2Se3 for Room to Mid‐Temperature Application

材料科学 兴奋剂 热电效应 硫系化合物 热导率 凝聚态物理 声子 声子散射 带隙 热电材料 分析化学(期刊) 光电子学 热力学 冶金 化学 复合材料 物理 色谱法
作者
V. Vijay,K. Shanmugasundaram,J. Archana,M. Navaneethan
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (6) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/smll.202410622
摘要

Abstract Bismuth selenide, (Bi 2 Se 3 ) is a typical n‐type V‐VI chalcogenide‐based thermoelectric (TE) material with high lattice thermal conductivity, which limits its TE performance. Single element doping is generally adopted to enhance the TE performance, since it is not affect significantly. Herein, it is revealed that the impact of the co‐doping strategy boost the TE performance of Bi 2 Se 3 through tuning the band structure and phonon transport properties. The synergy of isovalent Ga (gallium) and aliovalent Ge (germanium) co‐doping produces a noteworthy improvement in carrier tuning from −1.1 × 10 18 to −3.56 × 10 18 cm −3 . Bi 1.95 Ga 0.05 Ge 0.033 Se 3 sample reached the enhanced power factor of 1403 µWm −1 K −2 obtained at 303 K. The reduced low lattice thermal conductivity of 0.24 Wm −1 K −1 is occurred by the multi‐scale phonon scattering mechanisms through the dissemination of strain field raised from various defects. The combined strategy of flat band structure and low lattice thermal conductivity significantly optimized the thermoelectric zT of 0.7 is achieved at 513 K and the highest zT average of 0.68 is obtained. The maximum zT values leads to attain a theoretical efficiency of 5.9% in the temperature range between 333–573 K. This work shows a practical approach to improve the zT of n‐type Bi 2 Se 3 via co‐doping.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
小马甲应助shuaige采纳,获得10
刚刚
六六完成签到,获得积分10
刚刚
在我梦里绕完成签到,获得积分10
刚刚
天真绿完成签到,获得积分10
1秒前
Nz96ForU完成签到,获得积分10
1秒前
ww完成签到 ,获得积分10
1秒前
bkagyin应助周繁采纳,获得10
2秒前
syk发布了新的文献求助10
2秒前
bkagyin应助小马采纳,获得10
2秒前
111发布了新的文献求助10
2秒前
优卡斯签约钓手完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
curtainai完成签到,获得积分0
3秒前
3秒前
super发布了新的文献求助10
4秒前
我要去远行完成签到,获得积分10
4秒前
iNk应助机智阿智采纳,获得10
4秒前
4秒前
华仔应助cwq采纳,获得10
4秒前
金木发布了新的文献求助10
4秒前
小江发布了新的文献求助10
4秒前
夹夹完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
大写的笨完成签到,获得积分10
6秒前
喜悦晓夏完成签到,获得积分10
6秒前
桐伶完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
快意恩仇关注了科研通微信公众号
7秒前
7秒前
冷傲的道罡完成签到,获得积分10
8秒前
dmyinZz发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
TRY完成签到,获得积分10
9秒前
传奇3应助小金鱼儿采纳,获得10
9秒前
9秒前
研友_nd7b5L发布了新的文献求助10
10秒前
单韦c关注了科研通微信公众号
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Chemistry and Biochemistry: Research Progress Vol. 7 430
Biotechnology Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5629758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4720546
关于积分的说明 14970558
捐赠科研通 4787741
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2556498
邀请新用户注册赠送积分活动 1517659
关于科研通互助平台的介绍 1478271