High Power Factor vs. High zT—A Review of Thermoelectric Materials for High-Temperature Application
High Power Factor vs. High zT—A Review of Thermoelectric Materials for High-Temperature Application
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DOI：
10.3390/e21111058
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发表时间：
2019-10-29
期刊：
影响因子：
2.7
通讯作者：
Feldhoff A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wolf M;Hinterding R;Feldhoff A
近几十年来，热电材料的能量收集受到越来越多的关注。然而，大量的各种材料类别使得难以保持对最佳候选物的概述。因此，我们振兴Ioffe图作为一个有用的工具，使材料的热电性能明显，易于比较。这些图使我们不仅可以通过品质因数zT来考虑材料的效率，还可以将功率因数和熵传导率作为单独的参数。这对于高温应用尤其重要，因为在高温应用中，必须严格检查功率因数和导热率的影响。因此，这篇评论的重点是高温应用的材料类，并强调氧化物，氧硒化物，Zintl相，半Heusler化合物和SiGe合金的材料类内的最佳候选人。这些材料类之间的整体比较，无论是高效率或高功率输出进行了讨论。
Energy harvesting with thermoelectric materials has been investigated with increasing attention over recent decades. However, the vast number of various material classes makes it difficult to maintain an overview of the best candidates. Thus, we revitalize Ioffe plots as a useful tool for making the thermoelectric properties of a material obvious and easily comparable. These plots enable us to consider not only the efficiency of the material by the figure of merit zT but also the power factor and entropy conductivity as separate parameters. This is especially important for high-temperature applications, where a critical look at the impact of the power factor and thermal conductivity is mandatory. Thus, this review focuses on material classes for high-temperature applications and emphasizes the best candidates within the material classes of oxides, oxyselenides, Zintl phases, half-Heusler compounds, and SiGe alloys. An overall comparison between these material classes with respect to either a high efficiency or a high power output is discussed.
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