Cải thiện hệ số công suất nhiệt điện trong hợp chất Mg3 Sb2 pha tạp Si cho ứng dụng chuyển đổi nhiệt điện của vật liệu

0 Người đánh giá. Xếp hạng trung bình 0

Tác giả: Anh Tuấn Dương, Trung Kiên Mạc, Hữu Tuân Nguyễn, Kim Ngọc Phạm, Bách Thắng Phan, Das Raja, Đăng Thành Trần

Ngôn ngữ: vie

Ký hiệu phân loại: 537.85 Electricity and electronics

Thông tin xuất bản: Khoa học & công nghệ Việt Nam, 2022

Mô tả vật lý: 45295

Bộ sưu tập: Metadata

ID: 500451

Thêm vào giỏ

Mg3 Sb2 được biết đến là vật liệu bán dẫn vùng cấm hẹp có độ dẫn điện và đặc tính nhiệt điện phụ thuộc nhiều vào cấu trúc và hàm lượng tạp chất. Trong nghiên cứu này, để cải thiện tính chất chuyển đổi nhiệt điện của Mg3Sb2, các tác giả tiến hành pha tạp Si theo tỷ lệ khác nhau (x=0,05
0,1
0,15
0,25 và 0,3) vào vị trí của Sb trong hợp chất Mg3Sb2-xSix nhằm nâng cao độ dẫn điện mà không làm giảm hệ số Seebeck của vật liệu nền. Kết quả cho thấy, các hợp chất nền Mg3Sb2 và hợp chất lai hóa Mg3Sb2-xSix chế tạo bằng phương pháp phản ứng pha rắn (nghiền năng lượng cao kết hợp với ép nóng và nung thiêu kết) đều thu được cấu trúc tinh thể lục giác (hexagonal). Độ dẫn điện của các mẫu pha tạp Si tăng lên đáng kể so với mẫu Mg3 Sb2 không pha tạp, trong khi hệ số Seebeck giảm nhẹ ở các mẫu có nồng độ Si thấp và tăng cao nhất ở mẫu Mg3Sb1,75Si0,25. Kết quả hệ số công suất của các mẫu pha tạp Si đều tăng so với mẫu không pha tạp. Giá trị hệ số công suất tại 673K của các mẫu Mg3Sb1,9Si0,1,Mg3Sb1,75Si0,25 và Mg3 Sb1,7Si0,3 tăng khoảng 1,7 lần so với Mg3Sb2.Mg3Sb2 is a narrow band gap semiconductor with electrical conductivity and thermoelectric properties dependent on structure and doping elements. In this study, to improve the thermoelectric properties of Mg3Sb2, the authors doped Si at different ratios (x=0.05, 0.1, 0.15, 0.25, and 0.3) into Sb sites as the formula Mg3Sb2-xSix to improve the electrical conductivity of doping samples while maintaining a high value of the Seebeck coefficient. The results exhibited that Mg3Sb2 and Mg3Sb2-xSix compounds prepared by solid phase reaction method (high energy grinding combined with hot pressing and sintering) showed hexagonal structure. The electrical conductivity of the Si-doped samples increased significantly compared to the undoped Mg3Sb2 sample, while the Seebeck coefficient slightly decreased in the low doping contents samples and highest increase in the Mg3Sb1.75Si0.25 sample. The power factor of all doping samples increased compared to undoped samples. The power factor values at 673K of Mg3Sb1.9Si0.1, Mg3Sb1.75Si0.25, and Mg3Sb1.7Si0.3 increased around 1.7 times compared to the Mg3Sb2 .

1. Đọc trực tuyến

1. Đọc trực tuyến

Tạo bộ sưu tập với mã QR