Название:Наноструктурированные и текстурированные объемные высокоэффективные термоэлектрические материалы для охладителей и термогенераторов на основе халькогенидов висмута и сурьмы
Грантодатель:РФФИ
Область знаний:08 - ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНЫХ НАУК
Научная дисциплина:08-400 ЭНЕРГЕТИКА 08-402 Возобновляемые источники и системы прямого преобразования энергии
Ключевые слова:полупроводник, термоэлектрик, термоэлектрический холодильник, термогенератор, термоэлектрическая эффективность, кинетические явления, механизмы рассеяния, анизотропное рассеяние
Время действия проекта:2007-2009
Тип:исследовательский
Руководитель(и):Лукьянова,ЛН
Подразделения:
Код проекта:07-08-00191
Финансирование 2007 г.:350000
Исполнители: Бойков,ЮА: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Данилов,ВА: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Константинов,ПП: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Кутасов,ВА: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Попов,ВВ : лаб. кинетических явлений в твердых телах при низких температурах (Волкова,МП)
Разработка и комплексные исследования высокоэффективных твердых растворов на основе теллурида висмута n- и p типа с замещениями атомов в обеих подрешетках основного соединения элементами V-VI групп являются перспективными задачами, имеющими практическое значение. Наноструктурирование твердых растворов (Bi, Sb)_2(Te, Se)_3 планируется использовать для а) увеличения параметра мощности за счет изменения энергии носителей заряда в потоке и подавления вклада в электронный транспорт со стороны неосновных носителей, б) уменьшения решеточной теплопроводности вследствие рассеяния фононов на межфазных и межкристаллитных границах. В текстурированных объемных твердых растворах (Bi, Sb)_2(Te, Se, S)_3 оптимизация термоэлектрических свойств в широком интервале рабочих температур (100-500 K) может быть достигнута за счет изменения составов и концентрации носителей заряда, которые оказывают влияние на анизотропию поверхностей постоянной энергии для зоны проводимости и валентной зоны. Введение различных количеств атомов в подрешетки теллура и висмута позволяют изменять компоненты тензора времени релаксации вдоль различных кристаллографических направлений и уменьшать анизотропию рассеяния носителей заряда, что также способствует увеличению термоэлектрической эффективности.