SnSe基热电材料的最新研究进展

摘要

随着环境危机的日益加剧和能源需求的不断增加,提高能源的利用效率成为解决问题的有效途径之一。热电材料正是一类利用See⁃beck效应和Peltier效应实现热能与电能之间相互转换的功能材料,有望广泛应用于废热余热回收发电以及制冷领域,从而提高能源利用效率。近年来,SnSe基热电材料因原材料丰富、环境友好和热电性能优异等优点而成为热电材料研究领域的热点。系统地分析了SnSe的晶体结构与高热电性能之间的内在关系。然后,分别综述了单晶和多晶SnSe基热电材料的特性及最新研究进展。在提高热电性能方面,针对单晶SnSe,主要通过异质原子掺杂,包括n型和p型掺杂两方面;对于多晶SnSe,一方面通过异质原子掺杂和调控织构化程度提高功率因子;另一方面通过引入纳米异质相、点缺陷和纳米孔洞等散射声子,降低晶格热导率。最后,讨论了进一步提高SnSe基材料热电性能所面临的挑战和可能的解决策略,以期为后续研究提供指导。