温差发电用BiCuSeO基热电材料的研究进展

冯波^1,2，李光强^1,2，张城诚^1,2，李亚伟^1,2，贺铸^1,2，樊希安^1,2

1. 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室2. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室

摘 要：BiCuSeO基热电材料由于具有较低的热导率和较高的Seebeck系数,热电性能优异,且原料储藏丰富、价格低廉、安全无毒,被认为是一种具有潜在应用前景的新型热电转换材料。首先介绍了BiCuSeO基材料的晶体结构、电子结构、热电性能等基本特征,随后综述了近年来国内外关于BiCuSeO基热电材料的研究进展,评述了提高其热电性能的手段,包括Na、Ag、Mg、Ca、Sr、Ba等低价元素掺杂,铜空位,双空位,带隙调整,晶粒细化,织构化和调制掺杂等。通过电热输运特性的协同调控,可使其ZT值从未掺杂样品的0.4左右提高到1.5。最后从实际应用的角度出发提出了今后BiCuSeO基热电材料的研究方向及研究重点。

关键词：热电材料;氧硫族化合物;BiCuSeO;热电性能;