报告摘要: 追求高ZT值以获取高热电转换效率是人们所熟知的原则。然而,对于废热发电或太阳能发电器件,高的功率输出密度(power density)与高的转换效率 (efficiency)具有同等重要的地位。就材料特性而言,高的功率输出密度对应于高的功率因子PF(S2σ)。本人报告中将介绍一个可以满足这两方面要求的新型中低温热电材料,Mg2Sn0.75Ge0.25。在50-450oC温度区间,其平均ZT和平均PF分别为0.9 和52 μW cm−1K−2,其峰值ZT和峰值PF分别达到1.4 (@450 °C),和 55 μW cm−1K−2(@350 °C)。数值计算的理论转换效率和功率输出密度分别为10.5% 和 6.6 W cm−2(Th= 400 °C,Tc= 50 °C, dT/dl= 150 °C mm−1)。对于Mg2Sn0.75Ge0.25所具备的优异电性能,本人将进一步从更为基本的物理参数:重量迁移率、晶格热导率、禁带宽度去理解,并引出一个新的无量纲评价参数B*。最后,再简单介绍一些有关Mg2Sn0.75Ge0.25热电器件方面的工作。
报告人简介:刘玮书,南方科技大学副教授。1980年出生于四川内江,本科毕业于太阳成集团,博士毕业于北京科技大学。先后在美国华盛顿大学、波士顿学院、休斯顿大学、Sheetak 公司从事热电材料、电极界面、热电器件与系统等方面的研究。目前已在PNAS、Energy Environ. Sci.、Adv. Energy Mater. 、Adv Fucnt. Mater.、Nano Energy、Acta Mater.、APL等学术期刊发表学术论文64 篇,其中包括第一作者或通讯作者论文23篇,第二作者论文9 篇。论文总引用超过2700 次,H 指数29。已获得中国国家专利12 项,申请国际专利1 项,美国专利3 项。参与两本热电材料领域专著中4个章节的书写。