通过引入SnTe及采用微波合成技术提升CuInTe2的热电性能

《Inorganics》：Enhanced Thermoelectric Performance of CuInTe2 via SnTe Incorporation and Microwave Synthesis

　　

摘要

引入第二相是提升材料热电性能的一种有前景的策略。在本研究中，以不同重量分数（0、0.5、1、2、4 wt%）的SnTe粉末对CuInTe₂进行改性，随后通过快速微波熔融法合成材料。并对所得材料的相组成和微观结构进行了系统分析。结构分析表明，SnTe的引入使得Sn和Te进入CuInTe₂晶格中，同时晶格参数逐渐缩小。由于SnTe中会自发形成固有Sn空位，从而可调控载流子浓度，最终获得的电导率高达2.7 × 10⁴ Sm^?1，这一数值是纯CuInTe₂的1.7倍。再加上晶格热导率显著降低（700 K时为0.9 Wm^?1K^?1），CuInTe₂-2 wt% SnTe样品的优值达到了0.44。虽然这一zT值与目前最先进的CuInTe₂基材料相比仍属中等水平，但这项研究证明了将微波熔融法与第二相引入相结合，作为一种快速且节能的CuInTe₂改性方法，是可行的。这些结果表明，引入SnTe确实是提升CuInTe₂热电性能的有效策略。