热电转换器件的研究进展与挑战

作     者：魏平 李龙舟 朱婉婷 聂晓蕾 张健强 赵文俞 张清杰 WEI Ping;LI Longzhou;ZHU Wanting;NIE Xiaolei;ZHANG Jianqiang;ZHAO Wenyu;ZHANG Qingjie

作者机构：武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室湖北武汉430070 先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室)广东佛山528000 

出 版 物：《中国材料进展》 (Materials China)

年 卷 期：2022年第41卷第12期

页      面：965-978,1055页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：科技部重点研发计划项目(2019YFA0704903) 国家自然科学基金资助项目(11834012,52130203) 先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心仙湖实验室项目(XHT2020-004)。 

主　　题：热电转换器件 拓扑结构 连接界面 应用技术 挑战难题 

摘      要：热电转换器件作为能实现电能与热能直接相互转换的功能器件,在工业废热回收利用、深空深海电源、半导体制冷、双向精确控温等领域具有重要应用。综述了6类热电转换器件的拓扑结构设计、连接界面控制、集成制造和热电转换性能提升策略等方面的研究进展,内容包含基于块体热电材料的低温、中温和高温单级热电转换器件以及低-中温级联热电转换器件,基于热电磁能源转换材料的热电磁全固态制冷器件,以及基于人造倾斜结构复合材料的横向热电转换器件。同时,简要评述了热电转换器件研究目前面临的诸多挑战,如热电发电应用存在异质界面失稳、热电制冷应用存在材料加工和器件集成困难等。