Enhanced thermoelectric performance of a chalcopyrite compound CuIn(3)Se(5-x)Te(x) (x = 0~0.5) through crystal structure engineering.
Enhanced thermoelectric performance of a chalcopyrite compound CuIn(3)Se(5-x)Te(x) (x = 0~0.5) through crystal structure engineering.
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通过晶体结构工程增强黄铜矿化合物 Culn(3)Se(5-x)Te(x)（x=0 类似于 0.5）的热电性能
DOI：
10.1038/srep40224
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发表时间：
2017-01-06
影响因子：
4.6
通讯作者：
Cui J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lu Y;Chen S;Wu W;Du Z;Chao Y;Cui J
本文通过Te等电子取代Se，制备了具有空间基团的CuIn3Se5−xTex （x = 0~0.5）黄铜矿，其晶体结构随Te含量的增加而膨胀。这种取代使得阴离子位置位移∆u = 0.25-u在x≈0.15处为零。而在临界Te含量x = 0.1（∆u = 0.15 × 10−3）时，材料表现出最佳的热电性能，在930 K时无因次优值ZT = 0.4。当x值从0.1开始增加时，质量因子B（表示任何给定材料的ZT期望值有多大）减少，并且由于nH的减少和κL的增强，TE性能逐渐下降。结合几种黄铜矿化合物的ZTs，可以相信，在特定空间群的∆u值（∆u≠0）下，如果对其晶体结构进行改造，可以获得最佳的热电性能。
In this work the chalcopyrite CuIn3Se5−xTex (x = 0~0.5) with space group through isoelectronic substitution of Te for Se have been prepared, and the crystal structure dilation has been observed with increasing Te content. This substitution allows the anion position displacement ∆u = 0.25-u to be zero at x ≈ 0.15. However, the material at x = 0.1 (∆u = 0.15 × 10−3), which is the critical Te content, presents the best thermoelectric (TE) performance with dimensionless figure of merit ZT = 0.4 at 930 K. As x value increases from 0.1, the quality factor B, which informs about how large a ZT can be expected for any given material, decreases, and the TE performance degrades gradually due to the reduction in nH and enhancement in κL. Combining with the ZTs from several chalcopyrite compounds, it is believable that the best thermoelectric performance can be achieved at a certain ∆u value (∆u ≠ 0) for a specific space group if their crystal structures can be engineered.
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