湿化学法硫掺杂提高湿化学法制备硒化银的热电性能

摘要：

硒化银(Ag2Se)是一种典型的适用于室温附近的热电材料,尽管掺杂异质原子是优化热电性能的有效方法,但低能耗湿化学法制备的硒化银基热电材料往往难以实现精准掺杂.为了实现精准控制掺杂含量以制备高性能的硒化银基热电材料,采用单质硒(Se)和硝酸银(AgNO3)为原料,以乙二胺为溶剂,采用湿化学法制备硒化银基体粉末,再通过熔融法将单质硫(S)掺入硒化银,最后通过放电等离子烧结(SPS)制备成高性能块体材料.对不同硫(S)含量掺杂的硒化银基材料采用X射线衍射法(XRD)进行物相分析,使用能谱仪(EDS)进行微区元素分析,并利用热电性能测试系统对其在300～400 K温度范围内的热电性能进行测试.实验结果表明,掺杂样品在低温相下实现了泽贝克系数(α)的显著提升和热导率(κ)的显著下降,掺杂含量为3％摩尔百分比的样品在393 K的泽贝克系数约为-152μV·K-1,热导率约为0.91 W·m-1·K-1.最终,掺杂浓度为3％摩尔百分比的样品在393 K下取得0.81的最高zT值.因此,单质硫掺杂是一种调控硒化银基材料热电性能的有效方法.

关键词：硒化银、湿化学法、硫掺杂、热电性能

所属期刊栏目：42

分类号：O472(半导体物理学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;广西自然科学基金项目

在线出版日期：2022-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：305-310