Optimum Carrier Concentration in n‐Type PbTe Thermoelectrics

材料科学 热电材料 兴奋剂 有效质量(弹簧-质量系统) 费米能级 凝聚态物理 功勋 电子能带结构 电阻率和电导率 电子迁移率 热电效应 塞贝克系数 光电子学 X射线光电子能谱 热力学 电子 核磁共振 复合材料 物理 热导率 量子力学
作者
Yanzhong Pei,Zachary M. Gibbs,A. Gloskovskii,Benjamin Balke,Wolfgang G. Zeier,G. Jeffrey Snyder
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:4 (13) 被引量:393
标识
DOI:10.1002/aenm.201400486
摘要

Taking La‐ and I‐doped PbTe as an example, the current work shows the effects of optimizing the thermoelectric figure of merit, zT , by controlling the doping level. The high doping effectiveness allows the carrier concentration to be precisely designed and prepared to control the Fermi level. In addition to the Fermi energy tuning, La‐doping modifies the conduction band, leading to an increase in the density of states effective mass that is confirmed by transport, infrared reflectance and hard X‐ray photoelectron spectroscopy measurements. Taking such a band structure modification effect into account, the electrical transport properties can then be well‐described by a self‐consistent single non‐parabolic Kane band model that yields an approximate ( m*T ) 1.5 dependence of the optimal carrier concentration for a peak power factor in both doping cases. Such a simple temperature dependence also provides an effective approximation of carrier concentration for a peak zT and helps to explain, the effects of other strategies such as lowering the lattice thermal conductivity by nanostructuring or alloying in n‐PbTe, which demonstrates a practical guide for fully optimizing thermoelectric materials in the entire temperature range. The principles used here should be equally applicable to other thermoelectric materials.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
Hello应助欢呼山雁采纳,获得10
刚刚
小马甲应助超级清涟采纳,获得10
1秒前
布丁大师完成签到,获得积分10
1秒前
fly圈圈呀完成签到,获得积分10
7秒前
Kkxx发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Kirin完成签到,获得积分10
9秒前
Capybara完成签到,获得积分10
9秒前
朴素的易槐完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
13秒前
14秒前
15秒前
豆豆发布了新的文献求助10
17秒前
欢呼山雁发布了新的文献求助10
18秒前
要努力搞科研啦完成签到,获得积分20
19秒前
gxc完成签到,获得积分20
25秒前
caramel完成签到,获得积分20
29秒前
晚风完成签到,获得积分10
32秒前
搜集达人应助eureka采纳,获得10
33秒前
34秒前
长生完成签到,获得积分10
35秒前
YaoZhang完成签到 ,获得积分10
36秒前
海贼王的男人完成签到 ,获得积分10
37秒前
lgl发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
明明发布了新的文献求助10
42秒前
完美世界应助LCFXR采纳,获得10
47秒前
555完成签到,获得积分10
47秒前
美好向日葵完成签到,获得积分10
47秒前
隐形曼青应助明明采纳,获得10
49秒前
50秒前
酷波er应助Timon采纳,获得10
51秒前
常乐发布了新的文献求助10
52秒前
lgl完成签到,获得积分10
52秒前
53秒前
360完成签到 ,获得积分10
54秒前
Zoe完成签到,获得积分10
54秒前
酷波er应助小舟采纳,获得10
57秒前
57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
Les Mantodea de guyane 2500
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Driving under the influence: Epidemiology, etiology, prevention, policy, and treatment 500
生活在欺瞒的年代:傅树介政治斗争回忆录 260
Functional Analysis 200
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 5872826
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6492621
关于积分的说明 15670004
捐赠科研通 4990251
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2690186
邀请新用户注册赠送积分活动 1632687
关于科研通互助平台的介绍 1590578