Termoelektrik

Germaniyum ve Silisyum ile alaşımlanmış kurşun tellüridler - Isıl İletkenlik

PbTe-Ge ve PbTe-Ge₁₋_xSix kurşun tellürid malzemelerinde, Ge’nin Si ile alaşımlanması ve Ge içeriğinin azaltılması yoluyla Termal İletkenlikTermal iletkenlik (W/(m-K) birimiyle λ), sıcaklık gradyanının bir sonucu olarak enerjinin - ısı şeklinde - kütleli bir cisim boyunca taşınmasını tanımlar (bkz. Şekil 1). Termodinamiğin ikinci yasasına göre, ısı her zaman düşük sıcaklık yönünde akar.termal iletkenlik kolayca ayarlanabilir [2].

Aşağıda gösterilen sonuçlar, 25 °C ile 320 °C arasındaki sıcaklık aralığında elde edilmiştir. Grafik A, Ge'nin PbTe'nin kafes iletkenliği üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Ge içeriği azaldıkça, tüm sıcaklık aralığı boyunca kafes iletkenliği de azalmaktadır. Ayrıca, PbTe-Ge (%20) bileşiminde Ge'nin Si ile alaşımlanmasıyla kafes iletkenliğinde daha da fazla bir azalma gözlemlenebilir (grafik B). Ge ve Si'nin karışım oranı sabit tutulurken Ge0,8Si0,2 içeriğinin azalmasıyla da benzer bir davranış gözlemlenebilir (grafik C). Grafik D, %5'lik Ge-/Ge-Si oranında optimum kafes termal iletkenliğine ulaşıldığını göstermektedir.

[2] Sootsman, Joseph R.; He, Jiaqing; Dravid, Vinayak P., Li, Chang-Peng; Uher, Ctirad; Kanatzidis, Mercouri G. Yüksek Termoelektrik Performans Katsayısı ve Geliştirilmiş
Mekanik Özellikler J. Appl. Phys. (2009), 105, 083718. ( LFA 457 MicroFlash^®® ile yapılan ölçüm )