探索纳米嵌入式热电发电机的封装策略

将纳米结构嵌入块体基质中是实现高性能热电系统电子工程化的一项重要实用方法。对于发电应用，它理想地结合了低维系统提供的效率优势与块体系统提供的高功率输出优势。在这项工作中，我们揭示了关于如何将纳米线和纳米片嵌入块体基质中以取得相对于纯块体的整体优势的一些关键细节。首先，我们指出，随着纳米结构转变为多模，相对于块体的性能退化是不可避免的。然后表明，在较高填充比例下，合适截面的纳米嵌入系统能在很宽效率范围内提供功率密度优势，并且随着填充比例降低，该范围逐渐缩小到高效率区间。最后，我们引入一个度量——\emph{优势因子}，以定量阐明在给定效率下通过纳米嵌入所提升的功率密度。最后，我们探索了纳米嵌入的最大有效宽度，作为在感兴趣效率范围内设计发电机的参考。