High Carrier Mobility and Promising Thermoelectric Module Performance of N‐Type PbSe Crystals

材料科学 热电效应 电子迁移率 兴奋剂 热导率 光电子学 载流子寿命 Crystal(编程语言) 大气温度范围 晶界 塞贝克系数 分析化学(期刊) 化学 微观结构 复合材料 热力学 物理 色谱法 计算机科学 程序设计语言
作者
Siqi Wang,Yi Wen,Yingcai Zhu,Ziyuan Wang,Dongrui Liu,Junqing Zheng,Shaoping Zhan,Hongyao Xie,Zhen‐Hua Ge,Xiang Gao,Qian Cao,Cheng Chang,Li‐Dong Zhao
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (32) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/smll.202400866
摘要

Abstract The scarcity of Te hampers the widespread use of Bi 2 Te 3 ‐based thermoelectric modules. Here, the thermoelectric module potential of PbSe is investigated by improving its carrier mobility. Initially, large PbSe crystals are grown with the temperature gradient method to mitigate grain boundary effects on carrier transport. Subsequently, light doping with <1mole‰ halogens (Cl/Br/I) increases room‐temperature carrier mobility to ~1600 cm 2 V −1 s −1 , achieved by reducing carrier concentration compared to traditional heavy doping. Crystal growth design and light doping enhance carrier mobility without affecting effective mass, resulting in a high power factor ~40 µW cm −1 K −2 in PbSe‐Cl/Br/I crystals at 300 K. Additionally, Cl/Br/I doping reduces thermal conductivity and bipolar diffusion, leading to significantly lower thermal conductivity at high temperature. Enhanced carrier mobility and suppressed bipolar effect boost ZT values across the entire temperature range in n‐type PbSe‐Cl/Br/I crystals. Specifically, ZT values of PbSe‐Br crystal reach ~0.6 at 300 K, ~1.2 at 773 K, and the average ZT ( ZT ave ) reaches ~1.0 at 300–773 K. Ultimately, ~5.8% power generation efficiency in a PbSe single leg with a maximum temperature cooling difference of 40 K with 7‐pair modules is achieved. These results indicate the potential for cost‐effective and high‐performance thermoelectric cooling modules based on PbSe.
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
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
0109完成签到,获得积分10
刚刚
腼腆的南晴完成签到 ,获得积分10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
三伏天发布了新的文献求助10
3秒前
MUAN完成签到 ,获得积分10
4秒前
枝头树上的布谷鸟完成签到 ,获得积分10
5秒前
CQ完成签到 ,获得积分10
5秒前
xqf完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
Qqiao完成签到,获得积分10
8秒前
lililili完成签到,获得积分10
9秒前
火星上的雨柏完成签到 ,获得积分10
10秒前
qwe完成签到,获得积分10
11秒前
bosco完成签到,获得积分10
11秒前
等待念之完成签到,获得积分10
15秒前
smottom完成签到,获得积分0
15秒前
梦若浮生完成签到 ,获得积分10
18秒前
布吉布应助lan采纳,获得30
21秒前
甜甜醉波完成签到,获得积分10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
29秒前
ommphey完成签到 ,获得积分10
30秒前
张zzz完成签到,获得积分10
30秒前
Criminology34应助xyzlancet采纳,获得10
31秒前
丰富荧完成签到 ,获得积分10
32秒前
Edward完成签到,获得积分10
33秒前
调皮的醉山完成签到 ,获得积分10
35秒前
玛卡巴卡完成签到 ,获得积分10
35秒前
77完成签到,获得积分10
36秒前
jingguofu完成签到 ,获得积分10
38秒前
小黄豆完成签到,获得积分10
39秒前
42秒前
吴晨曦完成签到,获得积分10
43秒前
山羊不吃兔完成签到 ,获得积分10
44秒前
123完成签到,获得积分10
44秒前
静翕完成签到 ,获得积分10
45秒前
komisan完成签到 ,获得积分10
45秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
46秒前
坚定寒松完成签到 ,获得积分10
54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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 500
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 5664764
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4869628
关于积分的说明 15108640
捐赠科研通 4823481
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2582379
邀请新用户注册赠送积分活动 1536429
关于科研通互助平台的介绍 1494858