MnCl2掺杂n型多晶SnSe热电性能研究

TB34; SnSe是一种极具应用潜力的热电材料.采用熔融法结合SPS烧结制备了一系列SnSe0.95-x％(摩尔分数)MnCl2样品,研究了MnCl2掺杂对n型多晶SnSe热电性能的影响.结果表明,所有样品均表现出明显的各向异性,沿平行于烧结压力方向具有更优异的热电性能.MnCl2掺杂量的增加引起样品中Sn相含量变化以及析出SnCl2相,进而影响材料的载流子浓度和迁移率,同时提升样品热激发后的电导率和Seebeck系数.此外,MnCl2掺杂引入的点缺陷和SnCl2析出相,显著增强声子散射,降低材料的热导率.但随着MnCl2掺杂量逐渐增大,材料的热导率缓慢增加.结果,SnSe0.95-0.5％...

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Published in功能材料 Vol. 54; no. 9; pp. 9158 - 9165
Main Authors 刘虹霞, 程林, 张顺, 翟立军, 孙志刚
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 磁电功能材料及其应用山西省重点实验室,太原 030024%武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室,武汉 430070%太原科技大学 材料科学与工程学院,太原 030024 30.09.2023
武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室,武汉 430070
太原科技大学 材料科学与工程学院,太原 030024
磁电功能材料及其应用山西省重点实验室,太原 030024
Subjects
卤化物
掺杂
thermoelectric properties
halide
热电性能
doping
SnSe
n-type
n型
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ISSN1001-9731
DOI10.3969/j.issn.1001-9731.2023.09.020

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Summary:TB34; SnSe是一种极具应用潜力的热电材料.采用熔融法结合SPS烧结制备了一系列SnSe0.95-x％(摩尔分数)MnCl2样品,研究了MnCl2掺杂对n型多晶SnSe热电性能的影响.结果表明,所有样品均表现出明显的各向异性,沿平行于烧结压力方向具有更优异的热电性能.MnCl2掺杂量的增加引起样品中Sn相含量变化以及析出SnCl2相,进而影响材料的载流子浓度和迁移率,同时提升样品热激发后的电导率和Seebeck系数.此外,MnCl2掺杂引入的点缺陷和SnCl2析出相,显著增强声子散射,降低材料的热导率.但随着MnCl2掺杂量逐渐增大,材料的热导率缓慢增加.结果,SnSe0.95-0.5％(摩尔分数)MnCl2样品在773 K时获得了1.01的最大ZT值,是未掺杂样品的近22倍.
ISSN:1001-9731
DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2023.09.020