I dispositivi di conversione dell'energia termoelettrica a stato solido attirano ampi interessi di ricerca perché mostrano grandi promesse nel riciclaggio del calore di scarto, nella generazione di energia spaziale, nella generazione di energia in acque profonde e nel controllo della temperatura, ma la ricerca dei materiali termoelettrici essenziali con prestazioni elevate rimane impegnativa.

Un gruppo di ricerca di Lingling Zhao della Southeast University e Shangchao Lin della Shanghai Jiao Tong University ha appena studiato le perovskiti ad alogenuri metallici inorganici CsPb(I_1–x Br_x )₃ sotto deformazione meccanica utilizzando sistematicamente i calcoli del primo principio e la teoria dei trasporti di Boltzmann. Dimostrano che le deformazioni intrinseche possono essere introdotte nei dispositivi termoelettrici sotto deformazione meccanica, il che apre un nuovo approccio tecnico per migliorare la stabilità e le prestazioni termoelettriche dei materiali perovskite.

La miscelazione dell'alogeno e la deformazione meccanica sono metodi efficienti per adattare le strutture elettroniche e le proprietà di trasporto della carica in CsPb(I_1–x Br_x )₃ sinergicamente. L'effetto di deformazione è correlato allo spostamento del livello di energia della struttura a banda elettronica CBM della perovskite. L'efficienza di generazione di energia del dispositivo termoelettrico può raggiungere fino a circa il 12% utilizzando perovskiti ad alogenuri misti sotto deformazione meccanica su misura quando la fonte di calore è a 500 K e il lato freddo è mantenuto a 300 K, superando le prestazioni di molti sfusi esistenti materiali termoelettrici.

Pubblicato in Frontiere dell'energia , questo studio può fornire una guida teorica per la regolazione delle prestazioni di trasporto della perovskite e il miglioramento delle prestazioni dei dispositivi termoelettrici. + Esplora ulteriormente

Il team di ricerca sviluppa una nuova strategia per la progettazione di materiali termoelettrici