2021年7月8日，《Science》杂志以First Release和全文Research Article的形式在线发表了北航材料学院赵立东教授课题组在电子制冷材料及器件的研究上取得的新进展：《Momentum and energy multiband alignment enable power generation and thermoelectric cooling》，采用协同调控动量空间和能量空间的多价带传输策略，实现了P型SnSe晶体性能的大幅提升;并搭建了基于SnSe晶体材料的器件，不但实现了温差发电，还实现了大温差的电子制冷。通常认为能带间隙Eg 在 (6-10) kBT(其中kB为玻尔兹曼常数和T为开氏温度)范围内的材料为理想的制冷材料(Goldsmid, et al. Thermoelectric Refrigeration，Springer, 1964.)，但本工作表明能带间隙约为33 kBT的SnSe晶体材料也具有电子制冷的巨大潜力，且具备成本低、储量丰富和重量小等优势(Science, 2021, eabi8668.)。北航2019级博士研究生秦炳超为第一作者，导师赵立东为通讯作者，北京航空航天大学、材料科学与工程学院为第一单位。
热电转换技术是一类基于半导体材料的新能源技术。因存在基于Seebeck效应的温差生电现象而被广泛关注。但是温差发电的逆效应(Peltier效应，J. C. Peltier, Ann. Chim. Phys. 56 (1834) 371-386.)可实现通电制冷却被关注的较少。电子制冷具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节，可用于耗冷量小和占地空间小的场合，如电子设备和无线电通信设备中重要元件的冷却，这对于未来通讯、5G芯片的微型电子器件等科技自立自强、引领前沿领域的精确温控具有重要意义。
(关键字：制冷)
京公网安备 11010502038340号
