Bi0．5Sb1.5Te3热电材料掺杂对其性能的研究

通过熔炼、机械粉碎、热压法制备了Bi0.5Sb1.5Te3（三碲化二铋、三碲化二锑固溶体,比例为1∶3）热电材料,研究了不同掺杂浓度对材料性能的影响。材料的XRD图谱显示,随着Te浓度的增加,衍射峰后移。性能测试表明,随着Te浓度的增加,材料的温差电动势率增高,电导率下降,这说明Te浓度对材料的热电性能有重要影响。     

燃气轮机用于焦炉煤气热电联产

焦炉煤气作为一种宝贵的人工煤气,多年来回收利用率一直非常低,造成了大量的能源浪费,同时也污染了周边环境。我国焦化企业的现状是中小型独立焦化企业数量多、分布广、回收设备简陋、产品单一,目前的各种焦炉煤气回收利用途径还不能从根本上解决中小型企业"点天灯"现象。利用燃气轮机进行热电联产,适用于独立中小型焦化企业焦炉煤气回收利用。它具有低投资,高产出的优点。在燃气轮机设计、运行阶段还可采取一些措施,进一步降低运行费用。     

The effects of interface scattering on thermoelectric properties of film thermoelectric materials

A theoretical model taking into consideration the interface effects is established to predict the Seebeck coefficient and the electrical conductivity for a polycrystalline thermoelectric （TE） thin film. The interface scattering mechanisms （including the film-surface scattering and grain-boundary scattering） of the transport electrons in the film materials are revealed. The relations between the Seebeck coefficient, the electrical conductivity and the interface parameters （the film-surface reflection coefficient and the grain-boundary transmission coefficient） are then discussed with respect to the proposed model. The differences in the TE properties between the films and bulk materials caused by size restriction are investigated. The results indicate that the higher grain number leads to stronger grain-boundary scattering and more distinct size effects of the TE properties. In contrast to the surface effect, the grain-boundary effect plays a main role in the TE properties of TE films with polycrystalline structures.     

Recent progress in thermoelectric materials

Direct conversion of heat into electricity through advanced thermoelectric(TE)materials has been one of the most attractive solutions to the severe environmental and energy issues facing humanity.In recent years,great progress has been made in improving their dimensionless figure of merit(ZT),which determines the conversion efficiency of TE devices.ZT is related to three‘‘interlocked’’factors—the Seebeck coefficient,electrical conductivity,and thermal conductivity.These three factors are interdependent in bulk TE materials,and altering one changes the other two.The difficulty in simultaneously optimizing them caused TE research to stagnate,until great reductions in thermal conductivity were both theoretically and experimentally proven in nanomaterials in 1993.In this review,we first introduce some TE fundamentals and then review the most recently improvements in ZT in different kinds of inorganic and organic TE materials,which is followed by an investigation of the outlook for new directions in TE technology.     

超热电子渡越辐射与高能质子发射的比较研究

在超短超强激光-固体靶相互作用过程中,通过对超热电子输运产生的渡越辐射光斑与高能质子发射的空间分布图案进行比较,渡越辐射光斑与高能质子发射的空间分布图案非常相似,都呈圆盘状．通过对渡越辐射光强随靶厚度的关系曲线、超热电子输运能量沉积随靶厚度的关系曲线以及文献中已有的高能质子能量随靶厚度的关系曲线进行比较,3条曲线的形状也非常相似,都在10μm靶厚度处存在转折点．分析表明,超热电子输运产生的渡越辐射与高能质子发射存在一定的内在联系,而这个联系就是超热电子输运而产生的静电场。     

Ca_3Co_4O_9陶瓷的合成及热电性能

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法获得了Ca3Co4O9的纳米前驱体,用常压烧结法成功制备了Ca3Co4O9陶瓷.利用TGD-TA,XRD,SEM等方法研究了其显微结构和热电性能.结果表明,Ca3Co4O9陶瓷为取向无规则片状结构,属于P型半导体热电材料,其功率因子随温度的升高而增大,具有一定的热电性能.     

六角形Bi_2Te_3纳米片的溶剂热合成及其形貌表征

采用溶剂热方法,通过在乙二醇溶剂中添加适量聚乙烯吡咯烷酮(PVPK-30),在碱性环境和200℃的条件下反应260 min后成功制备单相的Bi2Te3六角形纳米片.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光谱(PL)和紫外-可见吸收光谱(U-VAS)对样品的结构、形貌和光学性质进行表征.     

纳能源技术应用及展望

随着社会的发展,世界能源消耗的增长与资源匮乏之间的矛盾日趋尖锐,因此传统能源利用技术的革新成为备受关注的问题。纳能源技术是采用纳米材料、纳微加工等高新技术手段发展出来的一种全新的能源技术,其有可能完全突破传统的宏观尺度能源系统(如内燃机等)所面临的低能效、高污染、大体积等一系列难以克服的原理性技术困难。上海大学纳微能源研究所作为一个多学科交叉平台,利用其交叉学科的优势,提出纳米尺度热机的概念,将微机电系统(microelectromechanicalsystems,MEMS)技术制备的传统微型热电器件与催化燃烧相结合,在纳米尺度下催化剂将化学能高效地转化为热能,形成局部温度差,再结合热电器件,在提高催化剂活性和稳定性的同时能够将所得热能转化为电能,实现其在微型电源领域的应用。     

热电转换,雷电生成是世界清洁能源的发展方向

用热电转换,雷电生成的自然规律,来实现全天候、大容量、大规模利用太阳热能发电,是世界清洁能源的发展方向。     

陷阱密度对低密度聚乙烯空间电荷形成与积累特性的影响

在高压直流输变电设备绝缘系统中,空间电荷效应是影响设备绝缘劣化的主要因素之一.研究材料陷阱分布对空间电荷形成与积累特性的影响,对于诊断设备绝缘老化较为重要.建立了单极性电荷输运模型,研究了电荷注入、电荷输运和电荷入陷脱陷的物理过程.通过求解电荷连续性方程、泊松方程和电荷入陷与脱陷的一阶动力学方程,可以得出陷阱密度对低密度聚乙烯介质内空间电荷分布特性的影响.计算得到了不同陷阱密度（6.25×1019~6.25×1021m3）介质的内部空间电荷随时间和陷阱密度的变化关系.随着加压时间的延长,自由电子总数先增加后减小,被捕获电子的总数则逐渐增大.在一定陷阱密度范围内（小于~3.125×1021m3）,最大自由电子总数随着陷阱密度的增大逐渐减小,最大被捕获电子总数则逐渐增加.当陷阱密度大于3.125×1021m3时,介质内部电荷数量随陷阱密度变化不大.该模型和相关结论可以更好地理解高压直流输变电设备的绝缘老化现象和机理.