调控能带结构优化几种三元Zintl合金热电性能

项目名称： 调控能带结构优化几种三元Zintl合金热电性能

项目编号： No.51371076

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 王渊旭

作者单位： 河南大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 热电材料可以实现热电能量的直接转换，正成为新能源领域有前景的研究方向。提高其热电转换效率是急需解决的关键问题。良好的热电性能需要其具有高塞贝克系数和电导率以及低热导率。Zintl合金热导率比较低，但热电优值不高，提高其塞贝克系数和电导率可以改善其热电性能；其丰富的固态化学结构性质有利于实现精确掺杂来调控其热电性能。本课题拟以几种三元Zintl合金为对象基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运理论研究影响其塞贝克系数和电导率的关键因素。研究掺杂和缺陷对费米能附近能带结构的调控机制，探索控制载流子浓度、有效质量、迁移率的方法，在费米能附近实现多能谷汇聚、合适带隙、轻重带共存从而增大其载流子权重迁移率和提高电导率，有效改善其热电功率因子。基于有限位移法和微扰理论模型研究掺杂和缺陷对其热导率的影响方式。最终目的是揭示影响这些Zintl材料热电性能的内在物理机制，发现提高其热电转换效率的方法。

中文关键词： Zintl相化合物；热电性质；第一性原理；能带结构；

英文摘要： The direct energy conversion between heat and electricity based on thermoelectric effects is attracting great attentions and plays an important role in searching new energy materials. The key issue is how to increase the relatively low thermoelectric effi

英文关键词： Zintl phase compounds；thermoelectric properties；first-principles；band structure；