Ag、In共掺杂的高性能Cu2SnSe3热电材料

热电材料可以实现热能和电能的直接转换，在太阳能光热协同发电、工业余热废热回收利用、微型制冷等方面，具有广阔的应用潜力。热电材料的热电转化效率主要取决于其热电优值ZT，因此如何提高ZT是热电材料研究的重要内容。

Cu₂SnSe₃是一种具有类金刚石结构的热电材料，它不含有Te等稀贵元素或Pb等有毒元素，因而具有较大的应用潜力。近日，中国科学院理化技术研究所、北京计算科学研究中心、清华大学的研究者共同开发了一种Ag、In共掺杂的Cu₂SnSe₃热电材料。与未掺杂的样品相比，这种共掺杂的Cu₂SnSe₃热电材料具有更高的功率因子和更低的热导率，因而ZT值大幅提高，在823 K时的ZT值达到1.42，是目前报道的Cu₂SnSe₃材料的最好结果。

热电材料的ZT值取决于电导率、Seebeck系数、热导率三个因素，这三个因素之间互相关联，对其中一个因素的优化往往导致其他因素恶化，使得ZT值的提高十分困难。此项研究中提出的在晶格不同位置同时掺杂、通过多种离子共掺实现电性能和热性能的协同优化，为提高热电材料ZT值提供了新的思路，对于其他体系热电材料的性能优化也提供了有益的启示。

该论文作者为：Yuyang Li, Guanghua Liu, Tengfei Cao, LiMin Liu, Jiangtao Li, Kexin Chen, Laifeng Li, Yemao Han, Min Zhou

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201601486/abstract

Enhanced Thermoelectric Properties of Cu₂SnSe₃ by (Ag,In)-Co-Doping

Adv. Funct. Mater., 2016, 26, 6025-6032, DOI: 10.1002/adfm.201601486

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