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科研进展

能量转换材料与器件课题组在柔性自支撑SnSe单晶薄膜研究上取得进展

添加时间:2025-09-06 09:30:15   浏览次数: 次

柔性热电技术可以直接将人体热量转化为电能,为可穿戴电子设备自供电提供了有效解决方案。SnSe半导体具有优异的热电性能,然而其固有的刚性和脆性限制了其在柔性热电器件中的应用。近日,我院能量转换材料与器件课题组宁兴坤副教授等人利用脉冲激光沉积技术结合水溶性牺牲层法,通过“亚稳相工程”策略,成功制备出兼具高热电功率因子和优异柔性的立方相Fm3m自支撑SnSe单晶薄膜。该薄膜在室温下的功率因子达到了2.39μWcm-1K2,较稳定正交相Pnma-SnSe提升近两个数量级。这种自支撑SnSe单晶膜成功消除了晶界应力集中问题,从而展现出卓越的机械柔韧性,在弯曲半径12 mm条件下连续弯折200次后,仍保持80%以上电导率。该工作为开发高性能柔性SnSe热电器件提供了新策略,相关结果以题为“Unlocking Room-Temperature Thermoelectric and Flexibility in Freestanding Single-Crystalline SnSe Membrane through Metastable-Phase Engineering”发表在Advanced Functional Materials(2025, e18193)上。宁兴坤副教授和王淑芳教授为论文的通讯作者,硕士生冉永茂和韩佳盈作为共同作者参与了此项工作。

以上工作得到了国家自然科学基金项目、中央引导地方科技发展资金项目、河北大学创新团队项目的资助、河北大学超算中心和物理学院公共测试中心的大力支持。

论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202518193

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