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东南大学科研团队在热电转换研究领域取得新进展
近日，东南大学物理学院倪振华教授和吕俊鹏教授课题组与新加坡科技局材料工程研究院吴靖研究员合作，发现在基于二维Bi2O2Se的场效应晶体管中施加门电压可以调控极化光学声子散射到压电散射的转变，实现了塞贝克系数与电导率的去耦合，达到了宽温度范围的高热电功率因子。 基于塞贝克效应的热电材料可以实现热能和电能的直接转换，在绿色清洁能源和低温制冷等领域有着十分重要的应用，如何提高热电材料转化效率一直是该领域研究的核心问题。热电参数之间的强耦合使得提高材料的热电性能具有挑战性。长期以来，由于载流子散射机制的复杂性，在调控载流子散射机制方面十分困难，因此常常忽略了载流子迁移率在独立增强热电性能（不牺牲塞贝克系数的情况下提高电导率）方面的作用。 不同于目前广泛研究的石墨烯、过渡金属硫化物、黑磷等二维材料，二维Bi2O2Se的低声子群速度和强声子非谐散射使其具有极低的热导率(~0.92 W/mK APL 115, 193103 (2019))，同时兼具的高电子迁移率和良好的环境稳定性使得其在热电以及能源转化领域有着巨大的潜力。基于二维Bi2O2Se场效应晶体管的热电输运，二维Bi2O2Se载流子迁移率在高温下由极化光学声子散射主导，在低温下由压电散射主导。当压电散射主导时，其迁移率显著提高。同时电导率的急剧上升并没有导致塞贝克系数的明显下降，表明散射机制的调控可以实现电导率和塞贝克系数的去耦合。这与之前通过调控载流子浓度来平衡电导率和塞贝克系数的策略完全不同。同时，这种散射机制的转变温度具有高度的门电压可调性，通过施加一定大小的门电压，可以显著提高极化光学声子散射到压电散射的转变温度。热电功率因子与迁移率在两个数量级的调制上展现出近似线性的相关性，最终实现宽温度范围(80-200K)的高热电功率因子(>400mW-1m-1K-2)。 该工作发现了通过门电压调控二维Bi2O2Se的散射机制可以有效的调节其热电性能，证明了散射机制的调控可以很好的实现热电参数之间的去耦合。高栅极可调性允许对散射机制进行精细的控制，从而揭示更深入的物理机制。对于探索低维材料应用于低温制冷和物联网自供电领域具有深远意义。
东南大学
2021-02-01
一种微波快速合成-烧结制备ZrNiSn块体热电材料的方法
（专利号：ZL 201510388992.4） 简介：本发明公开了一种微波快速合成‑烧结制备ZrNiSn块体热电材料的方法，属于热电材料制备方法技术领域。本发明的一种微波快速合成‑烧结制备ZrNiSn块体热电材料的方法，其步骤：原料配制和冷压成型，微波合成，ZrNiSn热电合金的破碎、球磨和二次冷压成型以及微波烧结。本发明通过将微波合成与微波烧结相结合，并控制合成与烧结过程中的各种工艺参数，使ZrNiSn热电材料的组织中原位析出纳米晶粒，从而显著降低ZrNiSn热电材料的热导率，获得热电性能优越、组织和性能分布均匀且具有单一相的ZrNiSn块体热电材料。
安徽工业大学
2021-04-11
一种适用于气热电供暖的智能交互终端设备
本实用新型涉及智能楼宇技术，具体涉及一种适用于气热电供暖的智能交互终端设备，包括流量监 控平台、网络服务器、云服务器、4G 模块、电源模块、远程移动终端，还包括至少一个用户侧分布式 能源控制器和智能供热系统;用户侧分布式能源控制器通过网络服务器、云服务器与流量监控平台连接， 用户侧分布式能源控制器分别与智能供热系统、电源模块、远程移动终端相连接，云服务器通过 4G 模 块与远程移动终端连接。该智能交互终端设备能根据气、热、电传输网络中的能源实时价格、住户温度 和用户实际需求，智能地调节住户供热方案，改进用户对能源的需求弹性和响应能力，从而节省更多的 能源费用并提高用户的满意度。
武汉大学
2021-04-13
一种储能型冷热电三联供地暖装置
本实用新型属于智能楼宇技术领域，尤其涉及一种储能型冷热电三联供地暖装置，包括燃气-蒸汽 联合循环机组、控制系统、溴化锂制冷器、电制冷器、电加热器、热源和相变储能器;燃气-蒸汽联合 循环机组连接控制系统;控制系统分别与溴化锂制冷器、电制冷器、电加热器、热源连接;溴化锂制冷 器、电制冷器、电加热器和热源分别与相变储能器，供水口、回水口连接，供水口、回水口与地暖水管 连接。本地暖装置通过将电能与热能运用于传统地暖设备，实现电能与热能的综合利用，热源充裕时， 电能可为其他家电供能，当热源不足时，通过电能进行辅助供能;当能量富余时，通过相变储能器进行 能量储存，从而最大化地实现用户用电经济性与能源利用的高效性。
武汉大学
2021-04-13
一种聚光光伏-光热-风力-热电一体化系统
（专利号：ZL 201410182249.9） 简介：本发明公开了一种聚光光伏-光热-风力-热电一体化系统，属于太阳能综合利用技术领域。本发明包括光伏光热温差发电锅炉、聚光式太阳灶、太阳灶及锅炉支架、通风管道、风力发电装置、太阳能电池组件和保温水仓，光伏光热温差发电锅炉的顶部及底部均设置太阳能电池片进行光伏发电，聚光式太阳灶收集太阳能反射给光伏光热温差发电锅炉底部中心处传热合金块从而加热锅炉内的水，加热后的水自动进入保温水仓进行保温；同时
安徽工业大学
2021-01-12
一种基于多段热电模组构成的柔性供电表带
本实用新型公开了一种基于多段热电模组构成的柔性供电表带。柔性供电表带中间至少由一段密度大且等距排布热电模组的供电表带，其两侧至少各由一段相同的密度小且等距排布热电模组的供电表带连接而成；热电模组的供电表带，从手腕穿戴面向外都具有依次为导热层，装有热电模组的柔性印刷电路板和多个散热层，柔性印刷电路板上表面热电模组中的每个热电对分别装在各自表带主体的长方形通孔中，每个热电对分别通过冷端铜导电片与各自的散热层连接，散热层均位于表带主体外。本实用新型在保证供电表带贴合手腕轮廓的前提下提高热电模组中热电对的对数，提高供电表带的输出驱动能力。表带主体采用聚二甲基硅氧烷，柔性较好，可以适合不同手臂表面。
浙江大学
2021-04-13
面向物联网的砷化镓基具有热电转换功能的MESFET器件
本发明提供的一种面向物联网的砷化镓基具有热电转换功能的MESFET器件，主要包括MESFET和热电偶。MESFET选择半绝缘的GaAs作为衬底，通过GaAs工艺和MEMS表面微机械加工实现具有能量转换功能的MESFET。在源漏栅的金层四周制作一层二氧化硅，化学机械抛光后，制作热电偶的金属Au型热电臂和砷化镓型热电臂，蒸金连接两种热电偶臂，将源漏栅的热电偶电极进行金属连线，留下两个热电偶电极作为塞贝克电压的输出极。
该砷化镓基具有热电转换功能的MESFET器件根据塞贝克效应，可以将器件工作产生的热能转换为电能，实现能量收集的同时缓解了散热问题。通过检测输出塞贝克电压的大小来实现对热耗散功率大小的检测。
东南大学
2021-04-11
一种采用凸轮传动的小行程精密模切装置
本发明公开一种采用凸轮传动的小行程精密模切装置，包括支撑板，支撑板四顶角处分别穿插一拉杆，拉杆上端连接模架上板，拉杆下端连接模架下板，模架上板设有模切刀，模架下板设有凸轮传动机构，凸轮传动机构连接直线驱动机构的输出轴；凸轮传动机构包括凸轮支架，凸轮支架的两侧分别连接一凸轮，两凸轮销轴分别穿过销轴座后连接一轴承内圈，两轴承外圈分别与一凸轮的轮廓面形成配合，凸轮支架连接直线驱动机构的输出轴；直线驱动机构工作，驱使凸轮支架带动凸轮做水平往复直线运动，进而带动模架下板、拉杆和模架上板做垂直往复运动，模切刀完成模切工作。本发明结构紧凑，模切位移和切力可精密调整，易于精确控制模切深度。
华中科技大学
2021-04-11
我国科学家成功调控马约拉纳零能模阵列
8日，《自然》发表了一项关于马约拉纳零能模的重要成果。我国科学家首次在铁基超导材料锂铁砷中成功调控大面积、高度有序的马约拉纳零能模格点阵列。这一成果对实现马约拉纳零能模的编织以及拓扑量子计算具有里程碑意义。
科技日报
2022-06-10
一种基于多模波导的新型光调制器
本实用新型公开了一种基于多模波导的新型光调制器。其结构是具有多模调制结构的电致吸收调制器、具有多模调制结构的相位调制器或者具有多模调制结构的马赫泽德干涉仪调制器，多模调制结构包含模式复用器、模式解复用器、第一多模连接波导、多模波导光调制区、第二多模连接波导，多模调制结构是以模式复用器的输入端作为多模调制结构的输入端，以模式复用器的输入端或者模式解复用器的输出端作为多模调制结构的输出端。本实用新型利用多模波导光调制区以及模式复用‑解复用技术，使得光能够以不同模式的方式多次经过光调制区，显著增强对光场的调控效果，可降低驱动电压，并提升消光比和调制速度等性能，适用于各种光调制结构和原理。
浙江大学
2021-04-13