Conduction type control and power factor enhancement of the thermoelectric material Al2Fe3Si3
Conduction type control and power factor enhancement of the thermoelectric material Al2Fe3Si3
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热电材料Al2Fe3Si3的传导类型控制和功率因数提高
DOI：
10.1016/j.jpcs.2018.03.003
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发表时间：
2018
影响因子：
4
通讯作者：
Y. Shinohara
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Y. Takagiwa;Y. Isoda;M. Goto;Y. Shinohara
控制目标热电材料的传导类型对于制造发电模块是必要的。当开发用于实际用途的热电模块时，组成p型和n型热电材料的成本和毒性应该降低并最小化。Al_2Fe_3Si_3金属间化合物在300 K下具有相对较低的热导率（≤ 6 W/m-K），有望用于低成本、无毒的热电器件。Al_2Fe_3Si_3具有宽的Al和Si浓度范围，Fe含量恒定。Al_2Fe_3Si_3中Al/Si含量的微调可以控制其导电类型并提高功率因数。研究发现，Al 2Fe 3Si 3在低于500 K的低温区具有热电性能，具有良好的应用前景。在373 K下制备了n型和p型Al_2Fe_3Si_3材料，其功率因数分别为730 μW/mK_2和430 μW/mK_2，有望在该温度下用于传感器。
Control of the conduction type of a target thermoelectric material is necessary to fabricate power generation modules. When developing thermoelectric modules for practical usage, the cost and toxicity of constituent p- and n-type thermoelectric materials should be lowered and minimized. The Al2Fe3Si3intermetallic compound with a relatively low thermal conductivity of ∼6 W/m-K at 300 K is promising for use in low-cost and non-toxic thermoelectric devices. Al2Fe3Si3possesses a wide composition range of Al and Si concentration with a constant Fe content. Fine tuning of the Al/Si content of Al2Fe3Si3allowed its conduction type to be controlled and power factor to be enhanced. We found that Al2Fe3Si3displayed thermoelectric behavior in the relatively low-temperature region below 500 K, which is attractive for its future practical usage. We produced Al2Fe3Si3materials with high power factors of 730 μW/mK2forn-type and 430 μW/mK2forp-type at 373 K, which might be useful in sensor applications at such a temperature.
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