热电材料塞贝克系数测试影响因素研究

为提高热电材料塞贝克系数的测试准确度,以康铜合金、钴酸钙、碲化铅、氧化锌等典型块体热电材料为测试对象进行一系列测试,研究测温热电偶的塞贝克效应、温差设置、数据处理方式对塞贝克系数测试的影响。结果表明:热电偶的塞贝克效应对Seebeck系数测试准确度的影响是显著的;样品两端温差设置在5~20℃之间,直线拟合方式采用不过原点拟合,可以使Seebeck系数测试结果的准确度得到大幅提高。

温差发电的热力过程研究及材料的塞贝克系数测定

建立了半导体温差发电器件的基本模型;从稳态的热传导方程出发,对发电器件进行了热力学分析,推导出P型和N型半导体内部的温度分布函数及输出功率和发电效率的表达式;测定了一种Bi-Te-Sb-Se半导体热电材料在低温下的塞贝克系数随温度的变化关系,绘制了曲线并进行数值拟合;结果表明,该种半导体热电材料在低温下性能不佳,需改进配方或生产工艺方可使用。

热电材料塞贝克系数测试影响因素的研究

为提高热电材料塞贝克系数的测试准确度,主要以康铜合金和钴酸钙为测试对象进行了一系列测试,其中以典型的碲化铋、方钴矿、硒化铅块体热电材料为辅助研究对象,具体研究测温热电偶的塞贝克效应、温差设置、数据处理方式对塞贝克系数测试结果的影响。结果表明:热电偶的塞贝克效应对Seebeck系数测试准确度的影响是显著的;样品两端温差设为10K以上,多组温差间的梯度设为3K以上,直线拟合方式采用不过原点拟合,可以使Seebeck系数测试结果的准确度得到很大提高。

热电材料塞贝克系数测试仪研制

为避免热电材料在高温测试过程中被氧化,基于塞贝克效应(Seebeck effect)设计一种在真空高温环境下测试热电材料Seebeck系数的新型装置。装置主要包括真空系统、样品支架系统和控制总成3部分。该新型装置成本低廉,易于操作,其应用不但可以有效防止高温环境中样品测试的氧化现象,而且可以在高温真空环境下准确、快速地测量样品的Seebeck系数。

用于MEMS器件的硅材料塞贝克系数测试结构

综述了微观尺度下利用MEMS结构测量硅材料塞贝克系数的已有工作。这些测试结构主要由电加热、电压测量和温度测量三部分构成,通过测量塞贝克电压和与之相对应的温度,从而获知塞贝克系数。加式测试结构的工艺大多与CMOS工艺兼容。指出这些方法原理简单、测量直接,但必须要求真空环境,尚无法满足普通大气环境下在线测试的要求。

Co掺杂对YBa_2Cu_3O_(7-δ)电阻率与塞贝克系数的影响

用固态反应法制备了YBa2Cu3-xCoxO7-δ(x=0.0,0.1,0.2,0.5)样品,研究了Co掺杂对YBa2Cu3O7-δ高温区的电阻率和塞贝克系数的影响。随着Co含量的增加,样品的电阻率和塞贝克系数逐渐增大,从金属性导电转变为p型半导体导电。x=0.2和0.5样品的电导活化能在500K处发生突变,高温区的活化能大于低温区的活化能。通过塞贝克系数与温度的关系,计算出x=0.2和0.5样品的费米能级分别为0.02和0.12 eV。当温度高于650-700K时,氧脱附显著影响样品的电输运性质,导致电阻率和塞贝克系数随温度增加而增大。

双端可调的塞贝克系数测量仪

针对现有涉及塞贝克系数测试装置的结构复杂,测试过程耗时较长,测量精度较低等问题,采用准确的高电压电流控制电路,并基于模糊自调整PID控制器,设计一种新型的塞贝克系数测量仪。该系统可以从任意方向对热电材料的塞贝克系数进行测量。实验证明,该测量仪抗干扰能力较强,控制及测量精度高。

热电材料塞贝克系数的不确定度评定

热电材料是一类可以将热能和电能直接相互转化的新型功能材料。塞贝克系数作为评价热电材料性能的重要参数,其准确测量尤为关键。基于准确测量方法,建立了塞贝克系数的溯源路径,研究了塞贝克系数测量仪器的溯源性,验证了测量方法的准确性,以P型碲化铋Bi_(2)Te_(3)块体热电材料作为测量对象进行了测量不确定度评定,其相对扩展不确定度为0.46%~2.52%(k=2)。

热电材料室温下塞贝克系数测试装置的研制

提出一种测试热电材料室温下塞贝克系数的有效方法并搭建了其测试装置。该测试装置通过电路控制获得标准温差实现塞贝克系数的精确测量,其特点是利用电路控温取代传统的恒温循环水和温度测试仪表控温系统,结构简单、操作方便、成本低廉。

MEMS薄膜塞贝克系数的测试结构研究进展

综述了微电子机械系统(MEMS)薄膜塞贝克系数的测试结构。首先介绍了塞贝克效应在MEMS领域的广泛应用,简述了测试MEMS薄膜塞贝克系数的目的和意义。然后详细列举了四类典型的MEMS薄膜塞贝克系数的测试结构,包括平面结构、纵向结构、微电子机械结构和纳米结构,并从测试结构的制作工艺、测量的准确性和精确度等方面对四类测试结构的优劣和适用范围进行了分析,给出了测试结构优化的建议。最后,介绍了针对测试结构存在的问题所开展的研究及取得的进展,展望了MEMS薄膜塞贝克系数测试结构的发展前景,指出了在线测试结构将推动MEMS薄膜测试技术的进一步发展。

塞贝克系数和电阻率测量设备的搭建

给出了塞贝克系数和电阻率测量设备的搭建方法,详述了其测量原理、设计的具体装置、数据采集和处理程序工作流程,并通过对不同样品的测量验证了该设备的测量精度.该设备用的控制程序是基于自主开发的LabMeasure测量控制软件平台,使用Pascal script语言编程.该设备具有搭建容易、操作简便、测量时间短、测量精度较高等特点.

用四探针平台测量热电材料塞贝克系数的实验探索

热电材料能实现电能和热能之间的相互转化,具有清洁无污染等特点,在未来能源中具有越来越重要的地位。塞贝克系数是指热电材料上存在温度差异时引起的电势差与温差的比值,是热电材料热电特性衡量的主要参数之一。本文使用四探针平台配合珀尔贴片、热像仪、数字电压表等设备搭建了塞贝克系数的测量装置。此装置不仅结构简单,测量较为准确,并可以配合精密恒流源与直流数字电压表直接测出热电材料的电导率。为本科生设计大学物理实验项目时,可以应用本文提供的测试方法结合薄膜制备手段组成热电薄膜制备与表征的一系列实验。

镥掺杂碲化铋基热电材料塞贝克系数测试与分析

热电材料也叫温差电材料,是一种能够实现热、电能量相互转换的功能材料,它在热电发电和制冷、恒温控制与温度测量等领域都有极为重要的应用前景。本文测试了不同热压温度下镥掺杂碲化铋基块体样品的塞贝克系数,发现塞贝克系数随着热压温度的增加而增大。

基于热电模块实验的低温下塞贝克系数的测量

利用热电发电器(TEG)进行温差发电是LNG冷能利用的方式之一,而目前低温下热电材料塞贝克系数研究的缺失给低温TEG的设计带来了障碍。因此,本文提出一种通过TEG模块的实验得到低温下该模块所用热电材料(α)的测量方法,并测试了热电材料Bi_(2)Te_(3)在90~180 K温度范围内的α。结果表明:Bi_(2)Te_(3)在低温下的α随温度的降低而减小,温度从180 K降至90 K,α从124.6μV/K降至49.3μV/K,且与温度成二次函数关系。

新型二维SiSe的能带结构与塞贝克系数的第一性原理计算

能够把热能直接转化成电能的热电材料近几年被广泛研究,我们采用第一性原理计算和玻耳兹曼输运理论研究了一种新型二维Si Se单层在300 K、400 K、500 K三种温度下的塞贝克系数。计算结果表明,当载流子浓度约为10~6cm~(-2)时,n型SiSe单层的塞贝克系数在500 K下可达1490μV K-1,p型Si Se单层的塞贝克系数可达1576μVK-1,这说明SiSe可能是一种有潜力的热电材料。

热电材料塞贝克系数的准确测量方法研究

热电材料是一类可以将热能和电能直接相互转化的新型能源材料,塞贝克系数作为评价热电材料性能的重要参数,其准确测量尤为关键。通过对测量各影响因素的研究,建立了塞贝克系数的准确测量方法,并验证了方法的准确性。

热电材料塞贝克系数的测量研究

热电材料是一类可以将热能和电能直接相互转化的新型能源材料,已广泛应用于温差发电和制冷领域,塞贝克系数是评价热电材料性能的重要参数,其准确测量尤为关键。总结了塞贝克系数的测量误差和准确测量的影响因素,并验证了建立的测量方法的准确性。

锰硅化合物的制备及塞贝克效应

过渡金属高锰硅化合物MnSi1.7作为半导体和难熔金属硅化物,具有热电应用的前景.尽管对Mn-Si1.7热电材料的研究已进行多年,但若要实现商业化应用,在制备和性能优化等方面还有很多问题需要解决.本文利用高温烧结的方法,在氮气氛保护下成功地制备出了锰硅块材化合物,研究了样品中所含的相结构及其所占比例(特别是MnSi1.7相)与烧结温度、保温时间的关系及它们对热电性能的影响.实验发现,Mn-Si1.7相所占的比例随着烧结温度的升高和保温时间的增加而增加,但材料的塞贝克系数在增大到某一饱和值后就不再增加了.

物理所等新的塞贝克效应机理研究获进展

塞贝克（Seebeck）效应，又称热电效应，是指一种材料中存在温度梯度时，会产生相应的电压差的现象。塞贝克效应和材料的电子结构密切相关，其大小和随外界条件的变化反映了材料费米能附近电子态密度的非对称性结构。除了基础物理方面的研究意义以外，目前国际上对塞贝克效应的关注更多地集中在其应用价值上，即热电材料的应用。利用温度差和电势差的相互关系，热电材料可以应用在温差发电或固态制冷方面，作为一种新型的能源材料正在受到广泛的关注。为了进一步提高材料的塞贝克系数，．该领域当前的研究主流是以能带计算为基础，寻找能带结构更合理的新型材料和低维材料。

基于石墨烯改性聚酰胺6新能源材料热电性能研究

本研究通过溶液共混工艺制备了一系列多壁碳纳米管/氧化石墨烯/聚酰胺6复合材料,使用注塑机将上述复合材料粉末注塑为圆片状样品并对其形貌、组成及热电性能的进行了表征。对比不同组分的复合材料的热电参数发现碳纳米管/氧化石墨烯的协同作用对于复合材料的热电性能提升有了一定的帮助,结果优于单组分复合材料。