新型热电转换材料【新型热电材料的研究进展】

摘要。作为一种很有潜力的新型节能环保材料，热电材料受到广泛的关注。文章简要介绍了热电优值以及skutterudites热电材料，氧化物热电材料，准晶材料和低维热电材料的研究进展。

关键词：热电材料；热电优值；skutterudites热电材料；氧化物热电材料

中国分类号：tb34文献标识码：a

1引言

热电材料又叫温差电材料，是一种利用固体内部载流子的运动来实现热能和电能之间相互转换的功能材料，其应用主要是热电发电和热电制冷。表征热电材料性能优劣的指标是无量纲的热电优值（zt），具体可表述为：

式中，为seebeck系数，为电导率，t为绝对温度，为热导率，其中，称为功率因子。材料的zt值越高，则其热电转换性能越好。从上式可以看出，要获得高的zt值，就要求材料有高的功率因子和低的热导率。

20世纪以来人们一味的追求发展，对于环境的破坏和污染，已经使人类受到了惩罚，再加上能源的短缺，人们逐渐意识到盲目追求快速发展和科技的进步是不理智的，所以寻找一种新型节能环保材料是实现人类进步的最佳选择。而热电材料由于具有体积小、质量轻、使用寿命长，无机械传动部分、工作时无噪音，对环境无污染，可靠性高等优点，已经成为科学工作者们热衷的研究对象。尽管热电材料已经有一百多年的发展历史，但是其热电转换效率始终不高。目前商用热电材料的热电优值也只有1.35[1]左右，这与经过固体理论模型和实际数据得出的上限值4[2]相差甚远。研究表明，热电材料的优值达到3时，才能与传统的机械发电的效率相当，进而才能大规模的应用。然而，要实现这一目标，就目前来说还有很长的路要走。尽管如此，相信随着科技的进步以及人们对于这种绿色环保材料的执着追求，我们终将迎来热电材料时代。

2热电材料研究进展

2.1skutterudites热电材料