硫化钛基复合薄膜制备与电性能研究文献综述

 2023-04-16 09:05:22

文献综述

引言热电材料[1-4]又称为温差电材料,是依靠材料内载流子的运动来实现热能和电能直接相互转换的新型半导体功能材料。

以热电材料为核心的热电转换技术,不依靠任何外力实现热能与电能的直接转换,可用于利用人体热能的可穿戴电源,或通过塞贝克效应进行个人温度管理。

在热电材料在运用的过程中我们常采用热电优值zT= S2sigma;T/kappa; 或功率因子PF= S2sigma;来衡量材料的热电性能,其中S、sigma;、T和kappa;分别代表塞贝克系数、电导率、绝对温度和导热系数。

块体热电材料(如Bi2Te3)[5-10]具有较好的热电性能,具有较高的zT值可以很好的应用于发电或制冷。

但是也存在应用的局限性,块体热电材料很难应用在具有一定弯曲程度的表面,所以很多学者不断挖掘可以应用于弯曲表面的热电材料,例如有机热电聚合物和柔性热电薄膜,柔性热电薄膜为了解决热电材料在弯曲表面应用的局限性[11],用有机和无机材料构建杂化复合材料为柔性热电材料提供了机会。

柔性热电器件作为一种利用人体皮肤和周围环境温差的长效免维护的可穿戴电源,近年来受到越来越多的关注。

尽管具有高热电性能,但传统的无机热电半导体,如Bi2Te3、方钴矿,由于其本身具有刚性而无法在弯曲表面得到应用。

所以我们通过一种可扩展的、具有成本效益的方案,构建了由二维材料和有机分子交替的三维超晶格结构。

这种超晶格结构为二维材料的热电性能提升提供了新路径[12]。

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