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:5
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
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
红鸾完成签到,获得积分10
刚刚
心杨发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
zwy109完成签到,获得积分10
2秒前
yueyeu567完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
共享精神应助儒雅的威采纳,获得10
2秒前
天天快乐应助方赫然采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
爆米花应助lujianqi采纳,获得10
5秒前
5秒前
霸气的黑猫关注了科研通微信公众号
5秒前
yueyeu567发布了新的文献求助10
6秒前
zx发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
华鹰发布了新的文献求助10
7秒前
芝芝莓莓应助123456@采纳,获得10
8秒前
爆米花应助合适的龙猫采纳,获得50
9秒前
9秒前
ahengo完成签到,获得积分10
10秒前
mucheng发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
小姜发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
小野菌发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
Akim应助研友_LaOrMZ采纳,获得10
14秒前
zzzxxx发布了新的文献求助10
15秒前
许晓蝶完成签到,获得积分10
15秒前
天天快乐应助Tigher采纳,获得10
16秒前
合适的龙猫完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
zhu发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 890
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Saponins and sapogenins. IX. Saponins and sapogenins of Luffa aegyptica mill seeds (black variety) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3260352
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2901579
关于积分的说明 8316158
捐赠科研通 2571164
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1396847
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 653584
邀请新用户注册赠送积分活动 632008