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作者：高磊;杨欣月;李文浩;王家宁;刘瑞秀;郑树启;
单位：中国石油大学(北京)理学院,能源交叉学科基础研究中心;中国石油大学(北京)理学院,油气光学探测技术北京市重点实验室;中国石油大学(北京)新能源与材料学院;
摘要：SnTe的晶体结构和能带结构与中温区性能最好的热电材料PbTe相似，因此作为PbTe的替代品被广泛研究。减小SnTe的轻重价带能量差和扩大带隙是优化SnTe热电性能的有效手段。本文通过Bi和Ag共同掺杂SnTe,使轻重价带能量差有效减小，带隙明显增大，获得了电运输性质提高的Sn_(1-2x)Bi_xAg_xTe(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)样品。掺杂量x=0.03和0.04的Sn_(1-2x)Bi_xAg_xTe样品相较于未掺杂的SnTe功率因数均有明显提升，其中，Sn_(0.94)Bi_(0.03)Ag_(0.03)Te样品的最大功率因子为15.34μW·cm~(-1)·K~(-2),与未掺杂的SnTe相比，提升了12.9%。Sn_(0.92)Bi_(0.04)Ag_(0.04)Te样品的最大功率因子为14.53μW·cm~(-1)·K~(-2)。同时，Bi和Ag共掺降低了SnTe的热导率，本研究得到Sn_(0.92)Bi_(0.04)Ag_(0.04)Te样品的总热导率明显低于未掺杂的SnTe,并且所有样品热导率都随温度升高而逐渐降低。在823 K时，Sn_(0.92)Bi_(0.04)Ag_(0.04)Te样品的总热导率降低为3.073 W·m~(-1)·K~(-1),其ZT值提升到了0.387。可见，对于提高SnTe热电性能，Bi和Ag共掺是一种有效策略。
关键词：热电材料;;SnTe;;热电性能;;能带工程;;第一性原理;;掺杂
基金资助：中国石油大学(北京)校级自主科研基金(2462022YXZZ007)
