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high-efficiency and reliable same-parent thermoelectric modules using Mg3Sb2-based compounds

National Science Review 2023年第6期10卷 75-85页

作者： Meng Jiang Yuntian Fu Qihao Zhang Zhongliang Hu Aibin Huang Shuling Wang Lianjun Wang Wan Jiang State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials & College of Materials Science and Engineering Donghua University Institute for Metallic Materials Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden (IFW Dresden) State Key Laboratory of high Performance Ceramics and Superfine Microstructure Shanghai Institute of Ceramics Chinese Academy of Sciences Institute of Functional Materials Donghua University

Thermoelectric modules can convert waste heat directly into useful electricity,providing a clean and sustainable way to use fossil energy more ***3Sb2-based alloys have recently attracted considerable interest from the thermoelectric community due to their nontoxic nature,abundance of constituent elements and excellent mechanical and thermoelectric ***,robust modules based on Mg3Sb2have progressed less ***,we develop multiple-pair thermoelectric modules consisting of both n-type and p-type Mg3Sb2-based *** legs based on the same parent fit into each other in terms of thermomechanical properties,facilitating module fabrication and ensuring low thermal *** adopting a suitable diffusion barrier layer and developing a new joining technique,an integrated all-Mg3Sb2-based module demonstrates a high efficiency of 7.5% at a temperature difference of380 K, exceeding the state-of-the-art same-parent thermoelectric ***,the efficiency remains stable during 150 thermal cycling shocks(～225 h),demonstrating excellent module reliability.

关键词： Mg3Sb2 same-parent thermoelectric modules low-temperature joining and high-temperature service power generation efficiency module reliability

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