双极热电材料功率因子的掺杂优化
材料科学
2019-03-27 v1
摘要
由于塞贝克系数的降低以及给热导率引入额外项，双极载流子输运常常是窄带隙材料在高温下热电效率的限制因素。利用玻尔兹曼输运形式和两带模型，我们模拟了双极系统中的输运并计算了其热电输运性质：电导率、塞贝克系数和热电功率因子。我们展示了对这类材料掺杂优化的研究，表明若掺杂（及费米能级）未针对各工作温度优化，温度升高会带来有害影响。我们还表明，在给定工作温度下，双极系统优化功率因子所需的掺杂水平不同于单极系统。最后我们表明，在600 K下，对于带隙约为Bi2Te3的双极材料，根据材料电子散射细节的不同，所需的最优掺杂可比最优单极材料所需的高出10%–30%。
引用
@article{arxiv.1901.04718,
title = {Doping optimization for the power factor of bipolar thermoelectric materials},
author = {Samuel Foster and Neophytos Neophytou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.04718},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 5 figures