Розвиток іскрового плазмового спікання (ІПС) для отримання нанокристалічного термоелектричного матеріалу Bi0.5Sb1.5Te3 p-типу

Abstract

Телурид сурми вісмуту є найбільш часто використовуваним комерційним термоелектричним матеріалом для виробництва електроенергії та охолодження в діапазоні температур 200 - 400 К. Поліпшення експлуатаційних характеристик цих матеріалів доповнюється балансом оптимізації термоелектричних властивостей. Зменшення розміру зерен Bi0,5Sb1,5Te3 суттєво знижує теплопровідність за рахунок розсіювання фононів на границях зерен. У цій роботі показано досягнення іскрового плазмового спікання (ІПС) для отримання нанокристалічних термоелектриків р-типу на основі Bi0,5Sb1,5Te3 при різних температурах (240, 350, 400oC). Було представлено комплексне дослідження структурних та термоелектричних властивостей Bi0.5Sb1.5Te3. Отримано високе значення безрозмірної термоелектричної добротності ZT ~ 1 і навіть трохи більше в діапазоні температур 300 - 400 K для нанокристалічного Bi0,5Sb1,5Te3 p-типу провідності.