ZT medio (a) e l'efficienza di conversione (b) nell'intervallo di temperatura da 300K a 512K per il campione composito PbSe/BST con x=0,2 vol.%. Credito:Ming Hongwei
Recentemente, scienziati dell'Istituto di fisica dello stato solido, insieme ai loro collaboratori della Southern University of Science and Technology (SUSTech), ha riportato elevate prestazioni termoelettriche del Bi . di tipo p 0,4 Sb 1.6 Te 3 (BST), che è stato raggiunto attraverso la strategia di scattering engineering.
Le prestazioni termoelettriche sono determinate dall'efficienza di conversione, che è strettamente connesso ad una figura di merito, ZT. Introducendo nanoparticelle di PbSe nella matrice BST, regolavano la dispersione dei portatori e dei fononi maggioritari e minoritari. Di conseguenza, sono stati raggiunti un valore massimo di merito (ZT) di 1,56 (a 400 K) e ZTave medio=1,44 nell'intervallo di temperatura 300-512 K.
Sebbene una sorta di materiale termoelettrico all'avanguardia, La lega di tipo P BiSbTe viene utilizzata esclusivamente per la refrigerazione a temperature vicine all'ambiente perché il suo ZT diminuirebbe rapidamente quando la temperatura aumenta fino a ~350 K.
Perciò, gli scienziati hanno cercato di costruire potenziali di interfaccia asimmetrici adeguati sia nelle bande di conduzione che in quelle di valenza per i nanocompositi PbSe/BST, che potrebbe disperdere contemporaneamente portatori maggioritari e minoritari con diversi punti di forza introducendo nanoparticelle nella matrice BST.
Il risultato ha anche indicato che la strategia di ingegneria della dispersione era un approccio previsto per elevare le prestazioni termoelettriche del sistema basato su BST.
