PbTe基热电接头界面性能

摘要

PbTe具有极高的热电转化效率, 本文以获得高质量、高转化效率的PbTe热电接头为目标. Pb的过量可以提高载流子浓度, 进而提高PbTe的热电性能, 复合电极能够改善界面势垒, 降低接触电阻. 传统方法通过抑制元素扩散降低接触电阻与提升剪切强度存在矛盾, 本文通过引入复合电极, 在电极材料与热电材料之间形成中间层, 抑制PbTe一侧Pb元素的扩散, 在降低接触电阻的同时提高了剪切强度. 通过调整PbTe的化学计量比, 得到样品Pb50.01Te49.99, 在Fe电极中混入Te和Pb, 将其与Pb50.01Te49.99一步热压烧结, 获得所需要的PbTe热电电极接头. 研究结果表明, 复合电极的接触电阻与纯Fe连接的相比, 接触电阻有近75％的降低, 为26.61 μW·cm2, 更加接近文献报道的最低值10 μW·cm2, 同时剪切强度相比于纯Fe电极也有较大幅度的提升, 这为获得性能优良的PbTe热电接头提供了新思路.