Solid-state termoelektriska energiomvandlingsanordningar lockar breda forskningsintressen eftersom de visar stort lovande inom spillvärmeåtervinning, rymdkraftgenerering, djupvattenkraftgenerering och temperaturkontroll, men sökandet efter de väsentliga termoelektriska materialen med hög prestanda är fortfarande utmanande.

En forskargrupp bestående av Lingling Zhao från Southeast University och Shangchao Lin från Shanghai Jiao Tong University har just undersökt oorganiska metallhalogenidperovskiter CsPb(I_1–x Br_x )₃ under mekanisk deformation systematiskt med hjälp av den första principens beräkningar och Boltzmann transportteorin. De visar att inneboende spänningar kan införas i termoelektriska enheter under mekanisk deformation, vilket öppnar upp för ett nytt tekniskt tillvägagångssätt för att förbättra stabiliteten och termoelektriska prestandan hos perovskitmaterial.

Halogenblandning och mekanisk deformation är effektiva metoder för att skräddarsy de elektroniska strukturerna och laddningstransportegenskaperna i CsPb(I_1–x Br_x )₃ synergistiskt. Töjningseffekten är relaterad till energinivåförskjutningen av den elektroniska bandstrukturen CBM av perovskite. Effektiviteten hos den termoelektriska enheten kan nå så hög som cirka 12 % med blandade halogenidperovskiter under skräddarsydd mekanisk deformation när värmekällan är på 500 K och den kalla sidan hålls vid 300 K, vilket överträffar prestandan för många befintliga bulk termoelektriska material.

Publicerad i Frontiers in Energy , kan denna studie ge teoretisk vägledning för reglering av transportprestanda av perovskite och prestandaförbättring av termoelektriska enheter. + Utforska vidare

Forskargruppen utvecklar en ny strategi för att designa termoelektriska material