利用“声子玻璃”材料中的低维电子输运特性提高热电优值

近年来，随着对绿色能源的需求日益增长，以及纳米热电材料的出现，热电领域再次成为科学家关注的研究热点。研究热电材料的关键是如何提高热电材料的能量转换效率，即热电材料的品质因子ZT。它是由材料的热输运、电输运系数来决定的。理想的热电材料可以用声子绝缘体-电子晶体来形容，即低热导率、高电导率和高塞贝克系数的材料。因为纳米热电材料具有极低的热导率，所以保持电输运性质不受影响的前提下，可以大幅度提高ZT因子。

华中科技大学吕京涛教授和杨诺教授提出了一种全新的提高热电优值的方案——在保持三维纳米结构分子晶体低热导率的前提下，调制其电子能带来提高电输运性质，从而实现高效热电转换。该工作以有机小分子二聚并三噻吩晶体为例，通过理论分析和数值计算，证明了这一方案的可行性。文章也强调了该新方案同样适用于被科学界广泛研究的无机晶体材料。相比而言，有机热电材料具有柔性、廉价、无毒、轻便等优势，目前还是热电材料研究中一片待开发的领域。

这一研究成果发表于《Nano Lett.》上。研究生米雪娅和余晓翔为共同第一作者，合作者还包括姚凯伦教授和黄晓明副教授。

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.5b01491