熱電薄膜材料的設計及其器件集成

OFweek激光網訊：熱電材料是能將「熱」與「電」兩種不同形態的能量相互轉換的「綠色能源」材料，可充分利用日常生產和生活中的廢熱再發電。以熱電材料製造的溫差電池具有清潔、穩定性高、堅固、壽命長等一系列優點，是我國資源高效利用、餘熱余能回收等節能環保科技專項中的重要研究內容。然而，目前熱電材料的能量轉化效率普遍只有~10-15%，嚴重製約著能量的利用率。因此，當前國際上的研究重點一方面集中在對現有材料體系的摻雜或是開發新的多元化合物體系來提高熱電材料的能量轉換效率；另一方面則是通過降低熱電材料的維數和實現有序納米結構的可控性製備來使熱電效率獲得大幅度提高。

中國科學院金屬研究所瀋陽材料科學國家（聯合）實驗室功能薄膜與界面研究部新型能源與器件課題組致力於通過先進的材料製備手段，設計、合成各種高度有序納米結構熱電薄膜材料。利用薄膜材料的「尺度效應」和高密度的具有特殊性質的晶界與界面，使材料的熱電效率最優化。以此為基礎的薄膜型熱電器件在生物醫用器材、激光通訊製冷、物聯網路感測器、高功率發熱電子元件的熱流管理、微系統供電等領域都具有廣泛的用途。

a.熱電薄膜微型製冷器，製冷通量>300W/cm2、響應速度

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