实验内容 1、掌握热电效应理论背景知识，Seebeck 效应、 Peltier 效应、Thomson 效应； 2、热电实验参数测量及温差发电演示实验； 3、Peltier 效应及制冷效率测量实验； 4、不同金属材料 Seebeck 系数实验。

北京大学物理学院凝聚态物理与材料物理研究所、人工微结构和介观物理国家重点实验室刘开辉教授课题组与合作者提出模块化局域元素供应生长技术，成功实现了半导体性二维过渡金属硫族化合物晶圆批量化高效制备，晶圆尺寸可从2英寸扩展至与当代主流半导体工艺兼容的12英寸，有望推动二维半导体材料由实验研究向产业应用过渡，为新一代高性能半导体技术发展奠定了材料基础。2023年7月4日，相关研究以“模块化局域元素供应技术批量制备12英寸过渡金属硫族化合物晶圆”（Modularized Batch Production of 12-inch Transition Metal Dichalcogenides by Local Element Supply）为题，在线发表于《科学通报》（Science Bulletin）。

研究团队通过将量子点精确地集成在带有角向光栅的微环腔的波幅位置、并结合超低吸收的零场镜面高反结构，同时实现了单光子的发射增强和轨道角动量的高效提取，在国际上率先实现了可携带轨道角动量的高亮度固态单光子源，有望为高维量子信息处理提供小型化、可集成、易扩展的半导体核心光量子器件。

太阳能光伏电池的光电转换效率随电池温度的升高而降低，电池板长期在高温下工作还会因老化 而缩短使用寿命。本项目提出了基于微热管阵列技术的太阳能光伏电池散热降温技术的新方法，以及 光伏废热高效利用的热电联产技术，成功解决了传统光伏电池由于电池温度高而引发的发电效率低、 电池寿命降低及热故障的技术瓶颈，极大提高了光伏组件的太阳能综合利用效率。目前该技术与产品 是国内外唯一能产业化与商业化运行的技术与产品。该技术可将光伏电池的温度控制在 45℃—55℃以下，可相对提高电池组件的发电功率及发电效率  10％—30%，还可防止电池板过热，延长电池板的使用寿命，同时实现 40% 左右的电池板废热利用，太阳能综合利用效率在 50% 以上。

 从元素在地壳中的丰度，毒性和价格方面介绍硫化物作为热电材料的天然优势；从热电性能上分析了硫化物在热稳定性，载流子浓度的可调控性等方面的劣势；也总结了包括元素掺杂、微观结构调控等优化硫化物热电材料的方法；最后提出了硫化物潜在的研究方向和可能的优化硫化物热电材料性能的新方法。

热电效应（Thermoelectric Effects）提供了一种在热能和电能之间直接转化的手段，在现今世界能源和环境问题的背景下，热电效应作为一种清洁有效的能源转化方式而受到广泛关注。相比于传统的热电材料，I−V−VI2 (I=Ag; V=Sb, Bi; and VI=S, Se, Te)型半导体由于本征的极低晶格热导率而成为具有良好潜力的热电材料体系。尽管AgSbTe2是其中最为广泛研究的材料，但是由于其制备需要大量丰度较低的元素碲（Tellurium），且热稳定性较差，因而人们希望用更加廉价和稳定的AgBiSe2来代替。之前对于AgBiSe2的研究，主要集中在通过对其进行元素掺杂优化载流子浓度这一方面，而本文指出通过将AgBiSe2与AgBiS2复合，使用球磨的方法使两相完全固溶，可以更进一步降低材料的晶格热导率。结果显示，材料的热导率在773K温度下，从原本的~0.5 W/mK降低到了0.33 W/mK，成为这个体系到目前为止报道的最低的热导率。结合电性能用铟掺杂改性，最终，该材料在773K时的最高ZT值到达了0.9，与该体系之前取得的最高ZT相近，是本征AgBiSe2的2.5倍左右(如图所示)。这种运用球磨实现多相固溶以降低晶格热导率的方法，也为其他体系热电材料的相关研究指出了一个值得尝试的方向。

该研究详细阐述了由于实空间中Mg-Mg化学键构成的电子输运通道远离阴离子位置，使Mg3Sb2-yBiy材料体系中合金化原子散射声子降低晶格热导率的同时对电子散射较弱，有利于实现电热输运的解耦与分别调控（如图1）。最终，研究成功实现Mg3Sb2-yBiy材料体系室温功率因子的进一步提升，并在Mg3+δSb1.0Bi1.0:Mn0.01材料中实现室温下

产品详细介绍BKTEM-Dx全自动热电性能分析系统关键词：热电材料，Seebeck系数，电导率， 电阻率，V-1装置产品介绍：     BKTEM-Dx热电性能分析系统是一款全新的自动化热电赛贝克系数测试仪，该仪器实现了一体化设计，无需手动，电脑软件上可以直接抽真空，设置温度，只要将样品装上之后，实现一键式的测量，电阻率及各个表格能够直观出现，其测试性能远超越国内外热电材料测试仪，不仅可以用于块体材料同时也可以用于薄材料的测试，是目前国内高等院校和材料研究所的重要设备。对于热电材料的研究，热电性能测试是不可或缺的试验数据。BKTEM-Dx(x=1,2,3)系列可以精确地测定半导体材料、金属材料及其他热电材料(Bi2Te3, PbTe, Skutterudites等)及薄膜材料的Seebeck系数及电导率。主要原理和特点如下: 该装置由高精度，高灵敏度温度可控的电阻炉和控制温度用的微型加热源构成。通过PID程序控温，采用四点法的方式精确测定半导体材料及热电材料的Seebeck系数及电导率、电阻率。试样与引线的接触是否正常V-1装置可以自动检出，自动出来测试数据和测试报告。一、适用范围：1、精确地测定半导体材料、金属材料及其他热电(Bi2Te3,PbTe,Skutterudites康铜、镍、钨等金属，Te、Bi2Te3、ZrNiSn、ZnAgSb、NiMoSb、SnTe、FeNbSb、CuGaTe2、GeTe、Ag1-xCuS、Cu2ZnSnSe4等)的Seebeck系数及电导率、电阻率。3、块体和薄膜材料测均可以测试。4、试样与引线的接触是否正常V-1装置可以自动检出。5、拥有自身专利分析软件，独立分析，过程自动控制，界面友好。6、国内高等院校材料系研究或是热电材料生产单位。7、汽车和燃油、能源利用效率、替代能源领域、热电制冷.8、很多其他工业和研究领域-每年都会诞生新的应用领域。二、技术特点：      一体化设计，所有参数直接在电脑上操作，无须人工干预·解决高温下温控精度不准的问题，静态法测量更加直观的了解产品热电材料的真正表征物理属性。温度检测可采用J、K型热电偶，降低测试成本。·试样采用独特的焊偶机构，保证接触电阻最小以及测量结果的高重现性。每次可测试1-3个样品.采用高级数据采集技术，避免电路板数据采集技术带来的干扰误差，可控温场下同步测量赛贝克系数和电阻率。 采用原装进口的采集仪，测试报告自动生成。三：主要技术：测量温度：室温-600℃,800℃,1200℃ 可选同时测试样品数量：1个，2个，3个 可选控温精度：0.5K（温度波动:≤±0.1℃）升温速率：0.01 –100K/min，极大得提高测试时间测量原理：塞贝克系数：静态直流电；电阻系数：四端法测量范围：塞贝克系数：0.5μV/K_25V/K；电阻系数：0.2Ohm-2.5KOhm分辨率：塞贝克系数：10nV/K;电阻系数： 10nOhm测量精度：塞贝克系数：＜±6％；电阻系数：＜±5％样品尺寸：块体方条形：2-3×2-3 mm×10-23mm长，薄膜材料：≥50 nm热电偶导距: ≥6 mm电   流: 0 to 160 Ma气   氛：0 to 160 mA加热电极相数/电压：单相，220V，夹具接触热阻：≤0.05 m2K/W图1 单一样品测试系统原理示意图