近日，我院能量转换材料与器件团队李志亮副教授、王淑芳教授和北京航空航天大学赵立东教授合作，在二元硫族半导体p型SnSe热电薄膜与器件研究方面取得新进展。相关工作“Constructing quasi-layered and self-hole doped SnSe oriented films to achieve excellent thermoelectric power factor and output power density”以封面文章形式发表在《Science Bulletin》(Science Bulletin 2023, 68:2769-2778）上，河北大学为论文第一完成单位，我院博士生薛宇利为第一作者，李志亮副教授、王淑芳教授和赵立东教授为共同通讯作者。
近年来，二元硫族半导体SnSe因其优异的热电性能及组成元素储量丰富、绿色环保而备受关注。由于SnSe的固有载流子浓度偏低（约1017cm-3）且其薄膜材料的掺杂极为困难，导致SnSe薄膜的热电功率因子PF和器件输出功率密度较低。因此，探索新的载流子浓度优化策略对于提升SnSe热电薄膜及器件的性能至关重要。针对此关键问题，李志亮副教授等人利用脉冲激光沉积加后硒化处理技术制备了准层状a轴取向SnSe基薄膜，通过层间电荷转移和自空穴掺杂效应优化了薄膜的载流子浓度，使其热电功率因子在600 K时达到了5.9 µW cm-1K-2，为目前报道的最好结果。基于该薄膜构筑的SnSe基热电发电器件在50 K、90 K的温差下分别获得了约83 µW cm-2、838 µW cm-2的超高功率密度。
文章链接：
https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.09.037
