热电材料研究进展
国外snte基热电材料研究现状
国外snte基热电材料研究现状热电材料是一种具有特殊性质的材料，可以将热能转化为电能或者将电能转化为热能。
热电材料的研究旨在开发高效的能量转换技术，以解决能源转换和节能减排的问题。
在国外，尤其是美国、欧洲和日本等发达国家，热电材料研究得到了广泛关注和重视。
下面将介绍国外热电材料研究的现状。
首先，国外的热电材料研究主要集中在工程应用和基础科学研究两个方面。
在工程应用方面，国外科学家致力于开发和改进热电材料的制备和加工技术，以提高材料的性能和可靠性。
例如，美国的热电材料的研究重点是提高材料的热电效率和减少材料的成本，他们采用了多种方法来改善材料的导电性和热电性能，如改变材料的晶体结构、掺杂材料、纳米加工等。
同时，他们还关注热电材料在能源转换和储存中的应用，如热电发电、热恢复、热泵等。
在基础科学研究方面，国外的热电材料研究专注于理解热电效应的机理和材料的结构与性能之间的关系。
他们通过理论模拟、实验测试和材料表征等方法，深入研究热电材料的微观结构、晶格热传导、载流子输运等关键问题。
例如，德国的热电材料研究主要集中在新型材料的发现和探索，他们通过高通量计算和高通量实验等手段，筛选和设计出具有优异热电性能的材料。
同时，他们还研究热电材料的界面特性和界面调控方法，以提高材料的热电性能和稳定性。
此外，国外的热电材料研究还涉及到多学科的交叉合作。
热电材料的研究需要借助物理学、材料科学、化学、工程学等多个学科的知识和技术，以解决新材料的合成与制备、性能表征与优化等难题。
国外的研究团队常常由不同学科的科学家和工程师组成，共同攻克热电材料领域的科学难题。
总之，国外的热电材料研究现状表明，热电材料领域取得了显著的进展和突破，不仅在工程应用方面有很多新的发现和应用，还在基础科学研究方面取得了深入的理解和掌握。
国外的研究主要集中在新型材料的开发和探索、热电效应的机理研究以及材料制备和加工技术改进等方面。
在未来，随着能源需求的增加和环境问题的日益严重，热电材料的研究将继续受到重视，并取得更大的突破。
高温热电材料的制备与性能研究
高温热电材料的制备与性能研究热电材料是一种特殊的功能材料，可以实现热能转化为电能或者电能转化为热能。
随着现代科技的发展，对高效能源利用的需求不断增加，高温热电材料的研究变得尤为重要。
本文将探讨高温热电材料的制备方法和性能研究进展。
一、高温热电材料的制备方法目前，制备高温热电材料的方法主要包括传统固相反应法、高温固相烧结法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法和物理热蒸发法等。
传统固相反应法是最基础也是最常用的一种制备方法，通过混合适量的反应物并在高温下进行反应，制得热电材料。
这种方法制备的材料质量较高，但工艺复杂，需要高温环境，生产成本较高。
高温固相烧结法是在传统固相反应法的基础上发展的一种制备方法，通过一系列的高温烧结处理得到热电材料。
烧结过程中，材料微观结构发生改变，晶粒尺寸增大，形成多孔结构，提高了材料的电导率和热导率。
溶胶-凝胶法是通过溶胶的形成和凝胶化反应制备材料，具有低温制备、陶瓷纤维和薄膜材料制备的优势。
但这种方法的难点在于控制凝胶化和烧结过程，以防止材料结构变化和晶粒长大。
化学气相沉积法是利用气相反应将粉末沉积在衬底上形成薄膜，具有制备薄膜材料的优势。
针对高温热电材料，这种方法可以实现薄膜的高温稳定性和热电性能的优化。
物理热蒸发法是将材料蒸发并沉积到衬底上形成薄膜，也是制备高温热电材料薄膜的一种方法。
这种方法具有较高的控制性，可以得到厚度均匀的薄膜。
二、高温热电材料的性能研究进展高温热电材料的性能研究主要包括电导率、热导率、热电力和功率因子等方面。
电导率是衡量材料导电性能的指标，高温热电材料要求具有较高的电导率。
研究人员通过控制材料的晶格结构、微观组分和掺杂等手段，改善材料的导电性能。
热导率是衡量材料导热性能的指标，高温热电材料需要具有较低的热导率。
通过减小材料的晶粒尺寸、掺杂或者调整材料的晶格结构，可以有效地降低材料的热导率。
热电力是衡量材料将热能转化为电能的能力，高温热电材料需要具有较高的热电力。
热电材料的研究进展论文
热电材料的研究进展论文热电材料的研究进展张燃郭睿曹达友摘要:随着能源危机和环境污染的日益严重～热电材料引起了人民越来越多的重视。
本文叙述了热电材料的优点～介绍了几种热电材料的研究概况。
关键词:热电材料,研究进展,热电效应1. 前言由于在能量转化和固态制冷方面具有潜在的应用前景～热电材料在过去的十年间被广泛地研究[1—6]。
热电材料是一种通过其热电效应实现热能和电能之间相互转换的功能材料。
利用热电效应的热电转换装置已成功应用于许多领域～而这种成功应用只有建立在具有良好热电性能材料的基础上。
热电材料的热电转换2效率通常用无量纲热电优值ZT来表征～其定义式为:ZT=ST/ρλ=PFT/λ～式中S 是热电势～也叫Seebeck系数～T是绝对温度～ρ是电阻率～λ是热导率～PF为功率因子。
从式中可以看出～材料要有高的热电转换效率～这种材料应该具有高的ZT值～也就是要具有高的热电势～低的电阻率和低的热导率。
在理论上～ZT值并没有上限。
但是对于同一种材料而言～S、ρ和λ这三个参数并不是互相独立的而是相互关联制约的～它们均是载流子浓度的函数～这也就是说一般情况下它们不能同时被改善。
2. 热电材料研究概况随着能源危机和环境污染的日益严重～热电材料引起了人民越来越多的重视。
近半个世纪以来～人们对热电材料进行了广泛深入的探讨～开发出很多种类的热电材料。
现在比较成熟的热电材料有BiTe～PbTe～SiGe等体系。
近十几23年来～人们又不断发现一些新的材料体系。
2.1 BiTe基热电材料 23BiTe及其固溶体是研究最早也是最成熟的热电材料～目前大多数电制冷元23件都是采用这类材料。
BiTe的Seebeck系数大而热导率较低～其室温热电优值23Z,1～曾经被公认为是最好的温热电材料[7,8]。
自60年代至今～ZT=1一直被人们看作热电材料的性能极限～保持了40年之久。
直到最近几年～几种新型热电材料出现之后～这一极限才被突破。
新型热电材料的研究进展
新型热电材料的研究进展热电材料是一种能够将热能转化为电能或者将电能转化为热能的材料。
随着科技的不断发展，人们对热电材料的研究也日益深入。
新型热电材料的研究进展，为我们带来了许多新的发现和应用。
本文将介绍新型热电材料的研究进展，包括其特点、应用领域以及未来发展方向。
一、新型热电材料的特点新型热电材料相较于传统材料具有许多优势。
首先，新型热电材料具有更高的热电转换效率，能够更有效地将热能转化为电能或者将电能转化为热能。
其次，新型热电材料具有更好的稳定性和耐高温性能，能够在极端环境下工作。
此外，新型热电材料还具有更好的环保性能，对环境的影响更小。
总的来说，新型热电材料在性能上有了很大的提升，为其在各个领域的应用奠定了基础。
二、新型热电材料的应用领域新型热电材料的应用领域非常广泛。
首先，在能源领域，新型热电材料可以用于开发新型的热电发电设备，提高能源利用效率。
其次，在航天航空领域，新型热电材料可以用于制造航天器和飞机的动力系统，提高其性能和稳定性。
此外，在电子产品领域，新型热电材料可以用于制造高效节能的电子产品，推动电子产品的发展。
总的来说，新型热电材料在各个领域都有着重要的应用前景，将为人类社会的发展带来巨大的推动力。
三、新型热电材料的未来发展方向未来，新型热电材料的研究方向主要集中在提高其性能和降低成本。
首先，研究人员将继续探索新型热电材料的结构和性能，寻找更高效的热电转换材料。
其次，研究人员将致力于降低新型热电材料的制备成本，推动其在工业生产中的应用。
此外，研究人员还将探索新型热电材料与其他材料的复合应用，进一步提高其性能和稳定性。
总的来说，新型热电材料的未来发展方向将更加多样化和前瞻性，为其在各个领域的应用带来更多可能性。
综上所述，新型热电材料的研究进展为我们带来了许多新的发现和应用，其在能源、航天航空、电子产品等领域都有着重要的应用前景。
未来，随着研究的不断深入，新型热电材料的性能将得到进一步提升，应用领域也将更加广泛。
电热材料和热电材料的研究现状与发展
专业：金属材料工程学号：1040602209姓名：郝小虎电热材料和热电材料的研究现状与发展一热电材料的研究现状与发展１传统热电材料的研究现状从实用的角度来看，只有那些无量纲优值接近１的材料才被视为热电材料。
目前已被广泛应用的主要有３种：适用于普冷温区制冷的ＢｉｚＴｅａ类材料，适用于中温区温差发电的ＰｂＴｅ类材料，适用于高温区温差发电的ＳｉＧｅ合金。
1.1Ｂｉ－Ｔｅ系列ＢｉＺＴｅａ化学稳定性较好，是目前ＺＴ值最高的半导体热电体材料。
一般而言，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｓｎ等杂质的掺杂可形成Ｐ型材料，而过剩的Ｔｅ或掺人Ｉ，Ｂｒ，Ａｌ，Ｓｅ，Ｌｉ等元素以及卤化物掩Ｉ，ＣｕＩ，ＣｕＢｒ，ＢｉＩ３，ＳｂＩ３则使材料成为ｎ型。
在室温下，Ｐ型ＢｉｚＴｅａ晶体的Ｓｅｅｂｅｃｋ系数。
最大值约为２６０ｐＶ／Ｋ，ｎ型ＢｉｔＴｅａ晶体的ａ值随电导率的增加而降低，并达到极小值－２７０ｔ，Ｖ／Ｋ１６１，Ｂｉ２Ｔｅ。
材料具有多能谷结构，通常情况下，其能带形状随温度变化很小，但当载流子浓度很高时，等能面的形状将随载流子的浓度而发生变化。
室温下它的禁带宽度为0.13ｅＶ，并随温度的升高而减少。
1.2Ｐ１ｒＴｅ系列ＰｂＴｅ的化学键属于金属键类型，具有ＮａＣｌ型晶体结构，属面心立方点阵，其熔点较高（１０９５Ｋ），禁带宽度较大（约０．３ｅＶ），是化学稳定性较好的大分子量化合物。
通常被用作３００－９００Ｋ范围内的温差发电材料，其Ｓｅｅｂｅｃｋ系数的最大值处于６００－８００Ｋ范围内。
ＰｂＴｅ材料的热电优值的极大值随掺杂浓度的增高向高温区偏移。
ＰｂＴｅ的固溶体合金，如ＰｂＴｅ和ＰｂＳｅ形成的固溶体合金使热电性能有很大提高，这可能是由于合金中的晶格存在短程无序，增加了短波声子的散射，使晶格热导率明显下降，故使其低温区的优值增加。
但在高温区，其ＺＴ值没有得到很好的提高，这是由于形成ＰｂＴｅ－ＰｂＳｅ合金后，材料的禁带明显变窄，导致少数载流子的影响增加，结果没能引起高温区ＺＴ值的提高［７１。
热电材料的研究现状及发展趋势.doc
热电材料的研究现状及发展趋势摘要热电材料能够直接将电能和热能进行互相转化。
由它制成的温差发电器不需要使用任何传动部件，工作时无噪音、无排弃物；和太阳能、风能、水能等二次能源的应用一样，对环境没有污染，是一种性能优越，具有广泛应用前景的环境友好型材料。
本文系统阐述了传统热电材料和新型热电材料的研究现状，介绍了各系列热电材料的热电性能及适用范围等，指明了英今后的发展方向。
关键词热电材料，温差发电，温差发电机，Seebeck系数，掺杂1引言在以原油价格暴涨为标志的“能源危机”之后，世界上又相继出现以臭氧层破坏和温室气体效应为首的“地球危机”和“全球变暖危机”。
各国科学家都在致力于寻求高效、无污染的新的能量转化利用方式，以达到合理有效利用工农业余热及废热、汽车废气、地热、太阳能以及海洋温差等能量的目的［1〜3］。
于是,从上个世纪九十年代以来，能源转换材料（热电材料）的研究成为材料科学的一个研究热点。
热电材料又叫温差电材料，具有交叉耦合的热电输送性质；是一类具有热效应和电效应相互转换作用的新型功能材料，利用热电材料这种性质，可将热能与电能进行直接相互转化［4〜6］。
用不同组成的N型和P型半导体，通过电气连接可组成温差发电器件和半导体制冷装置。
与传统发电机和制冷设备相比，半导体温差发电器和制冷器具有结构简单、不需要使用传动部件、工作时无噪音、无排弃物，和太阳能、风能、水能等二次能源的应用一样，对环境没有污染，并且这种材料性能可靠，使用寿命长, 是一种具有广泛应用前景的环境友好材料[7〜10] o2热电材料的理论基础19世纪德国科学家Thomas Seebeck观察到，当两种不同的金属构成一闭合回路，若在两接合点存在有温度差时，则回路中将产生电流，此种效应被命名为Sccbeck Effect,这也成为了温差发电技术的基础。
2. 1热电材料的三个效应热电材料的研究是一个古老的话题，早在1822-1823年，塞贝克(Seebeck)就曾在《普鲁士科学院报》屮描述了一个当时他这样断定的现象：在彼此接合的不同导体中，由于温度差的影响，就会出现自由磁子。
热电转换材料及其器件的研究进展
热电转换材料及其器件的研究进展近年来，随着能源问题的日益严峻，热电转换技术备受关注，尤其是热电转换材料及其器件。
热电转换器件是一种能将热能转换成电能或反转的器件，其具有良好的环保性能，无需额外的燃料消耗，被广泛应用于温度测量、热控制和能量回收等领域。
而热电转换材料则是组成热电转换器件的重要组成部分，其主要功能是将热能转化为电能或反转。
目前，热电转换材料的研究进展非常迅速，造就了许多新型热电材料，其中包括热电发电材料、热电制冷材料、复合热电材料等。
1. 热电发电材料热电发电材料的核心是热电效应，通过材料内的电子和热子的运动相互耦合来产生电荷载流子，从而将热能转化为电能。
当前，常温热电发电材料的发展相对成熟，已经经历了几十年的发展历程。
目前，常用的热电材料主要包括铋基化合物、硫化物、氧化物、硒化物和磷化物等。
这些材料均具有良好的热电性能，但是其转换效率、稳定性和成本等方面还有待提高。
此外，新型热电材料——拓扑绝缘体被广泛研究。
拓扑绝缘体的电导率仅存在于材料表面，而材料内部具有绝缘性，可有效地阻止漏电现象的发生。
同时，拓扑绝缘体还具有高的热电效应系数，因此在热电转换领域具有广阔的发展前景。
2. 热电制冷材料热电制冷材料是将电能转化为热能，从而达到制冷的目的。
热电制冷材料的研究始于20世纪60年代，其核心是材料的热电效应，常用材料主要包括硒化铋和硫化铅等。
但是，传统的热电制冷材料存在制冷效果不明显、耐久性差等问题，无法实现大规模商业化应用。
因此，目前热电制冷材料的研究主要集中在提高效率和稳定性方面。
其中，一些新型材料，如FeSb2和CoSb3等，具有良好的热电性能，被认为是热电制冷材料的候选材料之一。
3. 复合热电材料复合热电材料是由两个或多个热电材料复合而成，其具有良好的热电性能和热稳定性，是热电转换领域的新热点。
复合热电材料的研究始于20世纪90年代，其主要特点是将多个材料复合在一起，形成新的结构，从而提高热电性能。
热电制冷材料的研究进展与应用
热电制冷材料的研究进展与应用随着全球气温不断上升，人类对于环境友好型制冷系统的需求越来越迫切。
采用Peltier效应制冷技术的热电制冷器具有低噪音、高效率、易于控制等优点，成为目前最受关注的新型制冷技术之一。
因此，热电制冷材料的研究和应用一直是热点和难点之一。
本文将重点介绍热电制冷材料的研究进展和应用。
一、热电制冷材料研究进展1. 单晶热电材料单晶热电材料是应用最广泛的一种热电材料。
它的热电性能主要取决于其离子晶体结构的电子运动能力。
目前，Bi2Te3和PbTe等材料是最主流的单晶热电材料。
Bi2Te3具有较高的热电性能，耐腐蚀性好，但其制备成本高，半导体材料纯度和结晶质量要求高；PbTe具有较高的热电性能，易于生产，但其稳定性差，并且受到国际环保法律法规的限制。
2. 纳米热电材料与传统单晶热电材料相比，纳米热电材料具有更好的热电性能。
其中，纳米粒子尺寸的改变是影响热电性能的关键因素之一。
纳米材料具有更大的比表面积和更多的电子界面，因此可以增加载流子数量和提高电子迁移率，从而提高热电效率。
研究表明，在一定的纳米尺寸范围内，纳米粒子的尺寸越小，其热电性能越优秀。
3. 多功能复合材料多功能复合材料是由多种不同材料复合而成的一种材料。
与单晶热电材料相比，多功能复合材料的热电性能更优秀，应用更广泛。
例如，FeSb2/CuSb2复合材料具有优异的热电性能和机械性能，具有很高的应用潜力。
二、热电制冷材料的应用1. 热电制冷器热电制冷器是一种新型的制冷器，具有小体积、低噪音、高能效等特点。
热电制冷器的工作原理是利用Peltier效应，将热电材料加热一侧冷却一侧，从而实现制冷。
这种制冷器目前广泛应用于车载冷藏、光电子器件、計算機制冷装置和航空航天等领域。
2. 热电发电热电发电是将废热转化为电能的一种新型发电方式。
采用热电发电技术可以将冶金、工业制造、石化等领域产生的大量废热转换成电能，从而提高能源利用率。
目前，热电发电技术已经应用于太阳能光伏、风力发电、空气能热泵等领域。
热电材料的研究现状及展望
热电材料的研究现状及展望热电材料的研究现状及展望热电材料是一类具有特殊性质的材料，可以将热能转化为电能，或者将电能转化为热能。
这种材料不仅在能源领域有着广泛的应用，也在环境保护和电子器件等领域起着重要作用。
热电材料的研究与发展一直是科学家们的重要任务之一。
本文将对热电材料的研究现状及其未来的展望进行探讨。
1. 热电材料的定义与原理介绍1.1 什么是热电材料热电材料是指能够实现热电效应的材料，即通过热梯度产生电压差或通过电压差产生热梯度的材料。
热电效应是指材料在温度差异作用下出现的电与热之间的相互转化现象。
1.2 热电效应的原理热电效应源于材料内部的电荷载流子在温度差异作用下发生迁移。
具体来说，在温度梯度作用下，电荷载流子会从高温区域向低温区域迁移，产生电势差；而在电场作用下，电荷载流子会发生迁移，产生热流。
这样，热电材料就可以实现热能到电能或电能到热能的转化。
2. 热电材料的研究现状目前，热电材料的研究主要集中在以下几个方面：2.1 热电材料的性能优化热电材料的性能优化是热电材料研究的重要方向之一。
研究人员通过合理设计材料结构、调节组分比例以及改变材料微观结构等手段，不断提高热电材料的热电性能，包括提高热电转化效率和热电耦合系数等。
2.2 可持续能源利用随着全球对能源的需求不断增长，人们对可持续能源的需求也越来越迫切。
热电材料作为一种可实现热能与电能转换的材料，具有广阔的应用前景。
研究人员正在探索利用热电材料来转化废热、太阳能、生物热等可再生能源为电能的方法，以实现能源的有效利用。
2.3 热电材料的多功能应用热电材料不仅可以用于能源领域，还可以在其他领域发挥重要作用。
在环境保护领域，热电材料可以用于制备具有抗菌、防污染等特性的材料；在电子器件领域，热电材料可以用于制备高效的热电能量转换器件等。
3. 热电材料研究的展望针对热电材料的研究，未来有以下几个发展方向：3.1 纳米材料的应用纳米材料具有较大的比表面积和较短的电子或热子传输路径，因此很适合用来制备高性能的热电材料。
热电材料研究进展 PPT课件
国外研究 Professors of MIT
Dr Gang Chen
Dr Mildred Dresselhaus
国外研究
Mercouri Kanatzidis From Northwest University
Dr Z. F. Ren professor of physics at Boston College
热电效应是电流引起的可逆热 效应和温差引起的电效应的总称， 包括Seebeck效应、Peltier效应和 Thomson效应。
热电器件工作原理
热电发电
Heat Source PN
热电制冷
Active Cooling PN
Heat Sink
Heat Rejection
I
(a) Power Generation Mode
Equipments in NIMTE
ZEM-3
PPMS-9
Sealing
Melting Furnace
ZM Furnace
HP Furnace
敬请指导！
我们的研究22bibitete基热电材料基热电材料bibi22tete33的优势的优势重金属分子量大重金属分子量大seebeckseebeck系数较大系数较大层状结构各向异性电导与热导比值相对较大层状结构各向异性电导与热导比值相对较大层状结构层间有利于实施掺杂改性层状结构层间有利于实施掺杂改性23影响因素优化途径通过成分设计与调控优化载流子浓度并使zt峰值与工作温度相匹配化学组成显微结构通过调节颗粒的尺度形貌定向分布提高载流子迁移率并增强声子散射从而提高240005101520conventionalnanostructure08101416性能显著提升
新型热电材料的研究进展
新型热电材料的研究进展
近年来，随着科技的发展，新型热电材料的研究受到了广泛的关注，为热电能源在各个领域的应用提供了可能。
新型热电材料不仅能够克服传统热电材料热电性能的局限性，而且具有更高的稳定性和可控性。
本文将重点介绍新型热电材料的研究进展。
首先，介绍了新型热电材料在高温应用中的研究进展。
由于高温环境中的热电材料具有较高的热稳定性，很多新型热电材料都用于高温应用。
例如，研究者采用碳纳米管和金属等复合材料，可以提高热电材料的操作温度。
此外，一些具有内外层材料结构的新型热电材料，也可以提高热电材料的高温应用性能。
其次，介绍了新型热电材料在低温应用中的研究进展。
近年来，新型热电材料在低温应用中的研究也得到了很大的进展。
例如，研究者采用多孔结构的热电材料，能够提高热电材料在低温环境中的热电性能。
此外，通过采用聚合物、金属以及金属氧化物等复合结构，可以有效地改善低温热电材料的热电性能。
最后，介绍了新型热电材料在超低温应用中的研究进展。
尽管真空技术在超低温环境中的应用仍然存在问题，但研究者仍不断尝试将新型热电材料应用到超低温环境中。
热电材料的研究进展及应用
热电材料的研究进展及应用热电材料是一类具有热电效应的功能材料，它们可以将热能转换为电能或将电能转换为热能。
这种独特的能量转换特性使得热电材料在能源领域和热管理领域有着广泛的应用前景。
目前，热电材料的研究进展主要集中在材料合成、性能优化和应用拓展等方面。
热电材料的研究进展主要体现在以下几个方面，首先是材料的合成和设计。
传统的热电材料大多基于无机化合物，如硒化物、铋碲化物等。
近年来，随着材料科学的发展，研究人员开始关注有机、有机-无机杂化和纳米材料，这些新型材料具有更好的热电性能和可调控性。
例如，石墨烯、碳纳米管等纳米材料具有优异的电导率和热导率，可作为热电材料的增强剂，提高材料的热电性能。
其次，性能优化是研究热电材料的重要内容。
热电材料的性能主要包括热电系数、电导率和热导率等。
为了提高热电效率，研究人员通过改变材料的组分、调控晶格结构和掺杂等手段来优化性能。
例如，通过掺杂优化可以改变材料的能带结构，提高电子迁移率和载流子浓度，从而提高材料的电导率和热电系数。
此外，通过调控材料的晶格结构、形貌和尺寸等也可以改变热传导特性，降低热导率，提高材料的热电性能。
热电材料在能源领域和热管理领域有着广泛的应用。
在能源领域，热电材料可以用于热能转电能的热电发电装置。
利用热电材料的热电效应，可以将废热转换为电能，实现能源的可再生利用。
此外，热电材料还可以用于热电化学能源储存装置，将电能转化为化学能储存起来，以实现高效能量转换。
在热管理领域，热电材料可以用于温度传感器、温度控制器和热电制冷器等器件。
温度传感器和温度控制器利用材料的热电效应来检测和调节温度，用于工业和家用电器中的温度控制系统。
热电制冷器则是利用热电材料的热电效应来制冷，可以应用于航空航天、汽车和电子设备等领域。
总的来说，热电材料的研究进展主要体现在材料合成、性能优化和应用拓展等方面。
研究人员通过合成新型材料、优化性能和开发新的应用，不断推动热电材料的发展和应用。
热电材料的研究及应用
热电材料的研究及应用热电材料是一类能够将热能转化为电能或者将电能转化为热能的材料。
这类材料具有广泛的应用前景，包括能源的利用、环境保护、生物医学等领域。
一、热电材料的研究进展目前，热电材料的研究主要集中在以下几个方面：1.基础研究基础研究主要是通过理论模拟和实验研究，深入探究热电材料的电输运和热输运机制。
其中最关键的问题是探索提高热电材料的热电性能的新途径和新理论，包括通过调整材料的电子结构、界面调控、微观结构设计等方法来提高其热电转换效率。
2.制备技术热电材料的制备技术主要包括化学溶液法、气相沉积法、物理气相沉积法等。
近年来，人们开始研究锂离子电池、太阳能电池等其他领域的材料制备技术在热电材料制备方面的应用。
3.应用研究热电材料的应用研究包括热电模块、热电发电机的设计和制造，以及在太阳能电池、生物医学、减排等领域的应用研究。
二、热电材料的应用1.能源利用热电技术是一种可以实现“废弃物再利用”的技术。
利用热电材料将废热转化为电能，不仅可以减少环境污染，还可以生成电力。
2.环境保护随着工业化进程的加剧，环境问题成为了人们关注的热点。
热电材料可以用于环境保护，例如将废水中的热能转化为电能，以实现最大程度地减少污染。
3.生物医学热电材料还可以用于生物医学领域。
例如，人体发出的热能可以被一些热电材料转化为电能，以当作医疗设备的电源。
4.减排热电材料也可以用于减少排放。
例如，利用废热发电减少了能源的消耗，还减少了排放的二氧化碳和其他污染物。
总之，热电材料的研究和应用是一个具有广阔前景的领域。
未来将继续探索热电材料的新途径和新理论，以提高其能源转换效率，并将其广泛应用于各个领域，以实现绿色、可持续的发展。
热电材料的研究及其应用前景
热电材料的研究及其应用前景随着人们对清洁能源和节能环保意识的不断提高，热电材料逐渐成为研究和开发的热点之一。
热电材料是指能够将热能和电能互相转换的材料，当温度差异存在时，可以产生电能或将电能转换成热能。
热电材料的研究及其应用前景备受瞩目。
一、热电材料的特点热电材料的基本原理是热电效应，即在材料中由于温度差异导致电荷转移的现象。
热电材料要求具有较高的热电性能，即热电系数和电导率均要较高。
此外，还需要具有良好的稳定性、可加工性、机械强度和抗腐蚀性。
二、热电材料的研究进展目前，在热电材料研究领域，主要有以下几个方面的进展：（一）热电材料的基础理论研究不断深化热电材料的基础理论研究是研究热电效应的本质和机理，为新材料的开发提供理论基础。
目前，热电效应的物理本质还没有完全清楚，许多理论问题仍需要进一步研究。
例如，在材料中，热电效应与晶格振动、材料缺陷等诸多因素有关，如何将这些因素综合考虑，建立全面、准确的理论模型，是当前研究的一个热点和难点。
（二）新型热电材料的开发和应用近年来，各国学术机构和企业积极投入热电材料的研究和开发。
新型热电材料的研究包括晶体材料、纳米材料、复合材料等多种方向。
其中，钙钛矿材料、带有金属醇酸盐的散射纳米晶体等新型热电材料因其较高的热电性能和制备工艺等方面的可行性，成为了当前热点。
三、热电材料的应用前景热电材料由于其优异的能量转换效率的“热电效应”，拥有广泛的应用前景。
热电材料的应用领域包括热电发电、制冷、空调、能量恢复等多个方面。
（一）热电发电热电发电技术是将废热能转化成电能的一种方式，是节能环保的重要手段。
目前，热电发电技术已经广泛应用在航天、机车、电力等领域，成为现代工业的重要设备。
（二）制冷和空调热电材料制冷和空调技术主要通过热电制冷机实现，可以将高温热能通过电能转化成低温热能，从而实现制冷或空调效果。
与传统空调相比，热电空调可以省电、环保、无污染、低噪音，是未来空调发展的趋势。
热电材料的研究现状及展望
热电材料的研究现状及展望【热电材料的研究现状及展望】引言：近年来，随着对能源效率和可再生能源的追求，热电材料的研究和应用逐渐引起人们的关注。
热电材料可以将热能转化为电能，具有广泛的应用潜力，如节能、废热回收和可穿戴设备等。
本文将从多个角度来探讨热电材料的研究现状及展望。
一、热电效应的基本原理在深入了解热电材料的研究现状之前，我们首先需要理解热电效应的基本原理。
热电效应是指在温度梯度作用下，材料的电导率和Seebeck系数发生变化，从而产生电压和电流。
基于热电效应，热电材料可以将废热转化为电能，实现能源的回收和利用。
目前，主要的热电效应包括Seebeck效应、Peltier效应和Thomson效应。
其中，Seebeck效应是最主要也是最被广泛应用的一种效应，其基本原理是在两个不同温度的接触点上形成的温度梯度会引起电荷载流子的迁移，从而产生电流。
二、热电材料的分类及特性热电材料可以根据其性质和结构特点进行分类。
根据热电材料的结构特点，可以分为晶态材料、非晶态材料和纳米材料。
晶态材料中，常用的热电材料包括铋系化合物、硫化物、硒化物和碲化物等。
非晶态材料由于其特殊的结构和性质，在热电材料研究中有着独特的优势。
纳米材料由于其特殊的尺寸效应和界面效应，在热电材料的制备和性能调控方面展示出了巨大的潜力。
三、热电材料的研究现状目前，热电材料的研究主要集中在以下几个方面：1. 高效率热电材料的发现和设计：通过独特的合成工艺和结构调控，实现热电材料的性能优化和能效提升。
2. 热电材料的器件化应用：将热电材料应用于具体的热电器件中，如热电发电和制冷器件，实现能源的高效转换和利用。
3. 热电材料的功率因子提升和热导率降低：通过调控材料的能带结构和界面性质，实现热电材料功率因子的提高和热导率的降低。
4. 多功能热电材料的研发：将热电材料与其他功能材料相结合，实现多功能集成，如热电光材料和热电磁材料等。
展望：热电材料的研究和应用前景广阔。
热电材料研究进展及其应用
设想中的空天飞机
目前热电材料在超高速飞行器 上的应用设想主要在于高温蒙 皮上的使用和发动机系统余热 的收集 超高速飞行器在高速飞行中， 蒙皮在空气的摩擦作用下产生 高温，其温度可高达800K。 对于携带燃料有限的高速飞行 器，将飞行中产生的热能转换 成电能并储存起来可减少燃料 的使用以提高飞行器的续航能 力。
空穴
电子
电流
三 热电材料最新进展
方钴矿材料
方钴矿是一类通式为AB3的化合物（其中A是金 属元素，如Ir、Co、Rh、Fe等；B是V族元素， 如As、Sb、P等）。具有复杂的立方晶系晶体 结构。在方钴矿晶胞的孔隙中填入直径较大的 稀土原子，其热导率将大幅度降低。
T.Caillat等以P型CeFe4Sb12基和N型CoSb基 为高温端，以Bi-Sb基为低温端制备梯度热电 体结构
四 热电材料的应用
Peltier冷却器
放射性同位素温差发电器 具有废热利用功能的汽车
目前热电材料的应用主要在于在温差发电和电制冷
可控温车用座垫，经济环保
热电转换模块
单兵作战时身体热能收集
温差传感器实时监控
对汽车余热的回收利用
热电材料目前已取得的应用
温差发电技术成功地在航天器上与放射性 同位素热源联合实现了长时间发电，例如 在旅行者号航天器上持续运行了30年。
热电材料常用制备方法
熔体生长法 粉末冶金法 气相生长法
块状晶体制备 块状晶体制备 薄膜材料制备
热电材料的优缺点
优点： 1 小、坚固、无需要移动零件 2 使用寿命长 3 无振动和噪音 4 可靠度高，不易损毁 5 环保
缺点： 1 转换效率低（目前约为5％） 2 单价高
热 电 器 件 模 块
二 热电效应的理论解释
热电材料的研究和发展
热电材料的研究和发展热电材料是一类能够将热能转换成电能（热致电效应）或者将电能转换成热能（热电效应）的材料。
它们在能源转换、传感器、电器散热等方面具有巨大的应用潜力。
随着人类对能源效率和环境保护的关注度不断提高，热电材料的研究和发展愈加重要。
1. 热电效应与材料设计热电效应是热电材料的核心特性，它是指在温差作用下，材料中的电荷运动受到热扰动而产生了电势差。
热电效应与材料结构密切相关，主要包括晶体结构、材料成分和导电性能等方面。
在材料设计上，一方面需要优化材料的导电性能，使电荷在材料中的移动更为自由，从而提高热电转换效率。
另一方面，还需要控制材料晶格结构和成分构成，以实现更好的热电耦合效应和较高的热电功率因子。
目前，用于热电能量转换的材料主要分为两大类：一类是基于金属化合物、半导体及其复合材料的晶体材料，另一类是基于有机聚合物和混合物的高分子材料。
2. 热电材料的应用领域热电材料具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：（1）能量转换：将废热、太阳能等低品质能源转换为高品质电能，从而提升能源利用效率。
这种应用领域包括制备热电发电机、热泵等设备，可广泛应用于汽车、船舶、发电厂、建筑等领域。
（2）传感器：利用热电效应可以测量温度、压力等物理量，也可以检测光、电磁波等非机械量。
这种应用领域包括温度传感器、压力传感器、气体传感器、震动检测器等。
（3）电器散热：利用热电制冷原理，将散热板上的热量转换为电能，并且通过外部电路将这部分电能导出来，以达到降低整个电路的温度的目的。
这种应用领域包括电子产品、计算机等领域。
3. 热电材料的研究进展和未来发展方向目前，全球热电材料的研究面临很多问题，例如功率因子较低、成本较高、稳定性有限等。
然而，热电材料仍然具有很强的发展潜力。
未来，热电材料的研究和开发方向主要包括以下几个方面：（1）新型热电材料的发现和设计。
这个方向的研究主要包括对材料结构和晶格的改良、寻找和合成新的热电材料等。
热电材料的研究与应用前景展望
热电材料的研究与应用前景展望随着民众对于环境保护和能源危机的日益关注，材料科学研究也逐渐向可持续能源方向转化。
其中一种受到广泛关注的材料是热电材料。
本文将着重探讨热电材料的研究现状和应用前景。
一、热电材料的定义与原理热电材料是一类具有热电效应的材料。
简单来说，当一端材料受到热量作用时，会产生电流。
这个特性被称为热电效应。
这个效应的基本原理是热量和电子在材料中的传播方式不同，因此在温度差异下会导致电子的漂移，从而产生电流。
二、热电材料的分类目前，热电材料主要有五种：高温热电材料、中温热电材料、低温热电材料、有机聚合物热电材料和纳米热电材料。
高温热电材料和中温热电材料主要适用于工业领域。
它们通常是复杂的化合物，因此制备难度相对较高，但是它们具有非常优异的热电性能。
低温热电材料则主要应用于微型制冷系统、太阳能光伏和废热利用等领域。
有机聚合物热电材料则因其可塑性和低成本优势被广泛应用于生物传感器等领域。
而纳米热电材料则因其高度的表面积和量子效应而具有超强的热电效应。
三、热电材料的研究进展近年来，热电材料研究得到了越来越多的关注。
具有代表性的热电材料研究成果包括：（1）超材料的热电性能研究超材料是由纳米结构构成的材料，具有超出传统材料的特异性质。
研究人员通过构建一种称为“声子平衡亏损”的机制成功地将超材料的热电效应提高了3倍以上。
（2）二维材料的热电性质研究石墨烯是一种具有超强热电性能的二维材料。
目前的研究主要关注于如何改善其热电性能，例如探究外加电场和应变对其热电性能的影响等。
（3）基于纳米晶体的热电材料实验研究表明，通过调整不同晶粒大小的纳米材料可以得到具有不同热电性质的材料，进一步提高热电材料的性能。
总体来说，热电材料的研究领域还处于起步阶段，但是目前的成果已经具有非常大的潜力，特别是在可持续能源领域。
四、热电材料的应用前景在环境污染严重、能源日益匮乏的今天，热电材料因其绿色、可再生的特性正逐渐成为人们眼中的新宠。
热电材料的研究进展与应用前景
热电材料的研究进展与应用前景随着科技的不断发展和人们对环保的关注，热电材料的研究和应用越来越受到重视。
热电材料指的是那些能够将热能转换为电能或将电能转换为热能的材料，它们具有极大的潜力，在节能、环保、可持续发展等方面发挥重要作用。
本文将对热电材料的研究进展和应用前景进行探讨。
一、热电材料的基本原理热电材料的基本原理是热电效应，也即塞贝克效应和Seebeck效应。
塞贝克效应是指在一定温度差下，电子流通过两种不同电导率的材料时会产生电势差；而Seebeck效应则是指在材料的两端加入温差时，会形成电子流，这个电子流大小与温差大小成正比。
这两个效应的结合就是热电效应。
二、热电材料的研究进展随着热电效应的发现和热电材料的研究深入，越来越多的新型热电材料被发现。
常见的热电材料有铁磁体、嵌入型、金属复合、无机非晶材料、有机聚合物等。
研究人员通过对这些材料的改变结构或添加元素等方式，提高它们的热电性能。
近年来，柔性热电材料、稀磁材料和二维热电材料等成为研究的焦点。
在热电材料的发展中，能源转换效率、稳定性和生产成本是需要考虑的因素。
因此，优秀的热电材料应当同时具有较大的Seebeck系数、较大的电导率和较小的热导率，这些因素的平衡是热电材料制备中最为关键的问题。
三、热电材料的应用前景热电材料应用前景广阔。
应用范围主要包括废热能利用、可穿戴设备、探测技术、太阳能光伏发电等领域。
举个例子，废热利用是指将高温废热能够转化为电能的技术，在工业生产和城市建设中应用广泛。
热电材料通过将废热转化为电能，降低了能源的浪费，提高了能源利用效率，具有明显的经济和环境效益。
除了废热利用，随着可穿戴设备的普及，以及对人体健康监测的需求，柔性热电材料的应用也有了广阔的发展前景。
采用柔性热电材料制作的穿戴设备可以实现对人体的热量、湿度、压力等一系列生理数据的监测，可以有效地保护人体，提高健康水平。
再比如，热电材料还可以应用于红外探测技术中。
热电材料的合成与性质研究进展
热电材料的合成与性质研究进展近年来，随着对新能源的需求不断增加，热电材料的研究备受关注。
热电材料是指能够将热能转化为电能或者将电能转化为热能的材料。
对于这一领域的研究，合成出具有优良热电性能的材料是首要问题。
本文将对热电材料的合成与性质研究进展进行介绍。
一、热电材料的定义热电材料是指能够将温差产生的热能转化为电能或者将电能转化为热能的材料。
热电效应是指材料中热流和电流之间相互作用的结果，其产生主要有两种机制，一个是Seebeck效应，一个是Peltier效应。
Seebeck效应是指电子在温度梯度下发生迁移所产生的电压差，Peltier效应则是指电子在电场中发生迁移所产生的热流。
二、热电材料的合成方法1、化学沉淀法化学沉淀法是指将钙钛矿等原料与某些化学试剂混合，通过化学反应形成纳米级晶粒。
这种方法可以制备高质量的热电材料，但是需要进行多次反应及其他后续处理过程，成本较高。
2、机械合金法机械合金法是指在球磨罐内使用诸如球磨球等工具将材料进行混合、研磨，产生化学反应。
该方法适用于制备高性能的非均相热电材料，但是需要精密控制反应过程，工艺要求较高。
3、物理气相沉积法物理气相沉积法是指将材料蒸发成气体形态，然后借助高速惯性冲击技术，在带电的衬底上形成薄膜。
该方法可以制备单晶、多晶等不同形态材料，但是需要高温、气氛控制等严格条件。
三、热电材料的性质研究除了热电材料的合成方法外，对材料的热电性能进行深入探究也是研究的重点。
1、电性能热电材料的电性能是指在不同电压下，材料在不同温度下所表现出的电性能。
通常，材料的电性能表现可以通过测量材料的电阻率或电导率得到。
较高的电导率和低电阻率能够提高材料的热电效应。
2、热性能热电材料的热性能是指在不同温度下，材料所表现出的热通量和温度梯度。
较高的热传导率能够提高材料的能量转换效率，同时较低的热传导率能够提高材料的热留存效率。
3、热电性能热电材料的热电性能取决于材料的电性能和热性能。
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热电材料研究进展热电材料研究进展颜艳明1，应鹏展1，2,张晓军1，崔鑫3（1中国矿业大学材料科学与工程学院，江苏徐州，221116 2中国矿业大学应用技术学院，江苏徐州，221008 3河南永煤集团城郊煤矿，河南永城，476600，）摘要：本文介绍了热电材料的种类及各种热电材料的ZT值，提高热电材料热电性能的方法及热电材料在温差发电和制冷方面的应用，并对其发展前景进行了展望。
关键词：热电材料；热导率；载流子Progress of thermoelectric materialsYanyanming1,Yingpengzhan1,2，zhangxiaojun1,cuixin3(1:Shool of Materials, CUMT,Xuzhou , Jiangsu, 221116 2: School of applied Technology,CUMT,xuzhou,Jiangsu,2211163: Yong suburban coal mine in Henan Coal Group,yongcheng,Henan,476600) Abstract: This paper is described the types of thermoelectric materials and every thermoelectric materials’ ZT value,the way to improve the thermoelectric materials’ performance of thermal power and the application of thermoelectric materials’ onthermal power generation and refrigeration, also give its future development prospects.Key words: Thermoelectric materials; Thermal conductivity; Carrier1、引言在以石油价格暴涨为标志的“能源危机”之后,世界上又相继出现以臭氧层破坏和温室气体效应为首的“地球危机”和“全球变暖危机”。
各国科学家都在致力于寻求高效、无污染的新的能量转化利用方式, 以达到合理有效利用工农业余热及废热、汽车废气、地热、太阳能以及海洋温差等能量的目的。
于是,从上个世纪九十年代以来, 能源转换材料（热电材料）的研究成为材料科学的一个研究热点。
尤其是近几年, 国际上关于热电材料的研究更是非常火热。
目前，热电材料的研究主要集中在三个领域：室温以下的低温领域、从室温到700K的中温领域和700K 以上的高温领域。
热电材料（又称温差电材料）是利用固体内部载流子和声子的输运及其相互作用来实现将热能和电能之间相互转换的半导体功能材料，其具有无机械可动部分、运行安静、小型轻便及对环境无污染等优点，在温差发电和制冷领域具有重要的应用价值和广泛的应用前景。
较好的热电材料必须具有较高的Seebeck系数，从而保证有较明显的热电效应，同时应有低的热导率，使能量能保持在接头附近。
另外还要求热阻率较小，使产生的焦耳热量小。
目前限制热电材料得以大规模应用的问题是其热电转换效率太低。
热电材料的热电转换效率可用无量纲热电优值—ZT 值来表征，ZT= S 2Tσ/λ, ZT 越大, 热电材料的性能越好，这里的T 为绝对温度，Z=S 2σ/λ，式中S 为材料的热电系数，即材料的Seebeck 系数，σ为材料的电导率，S 2σ又称为材料的功率因子，它决定了材料的电学性能。
由Z 的表达式可以看出，要提高材料的热电转换效率，应选用同时具有较大功率因子和尽可能低热导率的热电材料。
影响热电材料的优值Z 的3个参数Seebeck 系数、热导率、电导率都是温度的函数。
同时优值Z 又敏感地依赖于材料种类、组分、掺杂水平和结构。
因此每种热电材料都有各自的适宜工作温度范围。
2、热电材料的种类半导体金属合金型热电材料金属材料的热电效应非常小,除在测温方面的应用外,其他没有实际的应用价值。
直到20世纪50年代,人们发现小带隙(small band gap)掺杂半导体比金属大很多热电效应,研制温差电源和热电制冷器已具有现实意义[1]。
这类材料以Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ族及稀土元素为主。
目前,研究较为成熟并且已经应用于热电设备中的材料主要是金属化合物及其固溶体合金如Bi 2Te 3/Sb 2Te 3、PbTe 、SiGe 、CrSi 等,这些材料都可以通过掺杂分别制成P 型和n 型材料。
有报道称在实验室得到的最高ZT 值达到 (AgPb m SbTe 2+m , 800K) [2] 到(Bi 2Te 3/Sb 2Te 3 超晶格, 300K) [3]。
通过调整成分、掺杂和改进制备方法可以进一步提高这些材料的ZT,通过化学气相沉积（ CVD ）过程得到综合两维Sb 2Te 3/Bi 2Te 3超晶格薄膜的ZT 高达[4]，ZT 的研究还在继续进行[5]。
但是这些热电材料存在制备条件要求较高,需在一定的气体保护下进行,不适于在高温下工作以及含有对人体有害的重金属等缺点。
方钴矿(Skutterudite)热电材料Skutterudide 是CoSb 3的矿物名称，名称为方钴矿，是一类通式为AB 3的化合物（其中A 是金属元素，如Ir 、Co 、Rh 、Fe 等；B 是V 族元素，如As 、Sb 、P 等）。
二元Skutterudite 化合物是窄带隙半导体，其带隙仅为几百毫电子伏，同时此类化合物具有较高的载流子迁移率和中等大小的反Seebeek 系数，但热导率比传统的热电材料要高.此类化合物的显着特点是，外来小原子可以插入晶体结构的孔隙，在平衡位置附近振动，从而可以有效地散射热声子，大大降低晶格热导率[]。
最初的研究集中在等结的IrSb 3, RhSb 3和CoSb 3等二元合金[],其中CoSb 3的热性能相比较而言最好。
尽管二元合金有良好的电性能,但其热电数据受到热导率的限制。
因此对多元合金的研究得到了重视，实验得到P 型方钴矿化合物ZT 值在620K 时达到[10]。
目前进一步提高Skutterudite 材料热电性能的途径有两条：（l ）通过各种拾杂调节电学性能，（2）引入额外的声子散射降低晶格热导率。
金属硅化物型热电材料金属硅化物是指元素周期表中过渡元素与硅形成的化合物,如FeSi 2,MnSi 2,CrSi 2等。
由于这类材料的熔点很高,因此很适合于温差发电应用。
对于上述几类硅化物,人们研究较多的是具有半导体特征的β-FeSi 3,它具有高抗氧化性、无毒、价格低廉等优点。
此外,通过向β-FeSi 3中掺入不同杂质,可制成P 型或N 型半导体,是适合于在200—900℃温度范围内工作的热电材料[]。
但由于传统的FeSi 3无量纲优值ZT 较低,人们寻找新的硅化物取代它，Jun- ichi Tani 制得的其ZT 在864K 时达到[13]，另一种较有前景的是高硅化物HMS,这实际上是一种由四个相,即Mn 11Si 19,Mn 15Si 24,Mn 26Si 45和Mn 27Si 47组成的非均匀硅化锰材料。
高硅化物的温差热电优值具有各向异性的特征,目前实验得到的无量纲优值已与SiGe 合金相当（SiGe 合金的热电优值在1000K 时可以达到[14]），具有广泛地应用前景。
氧化物型热电材料氧化物型热电材料的特点是可以在氧化气氛里高温下长期工作,大多数无毒性、无环境污染,且制备简单,制样时在空气中可直接烧结,无需抽真空,成本费用低,因而备受人们的关注[15]。
目前研究发现，层状过渡金属氧化物是一种很有前途的热电材料,其典型代表为NaCo 2O 4化合物。
NaCo 2O 4化合物具有层状结构[16]，在温下, NaCo 2O 4具有较高的热电势,低的电阻率和低的晶格热导率。
NaCoO 2的ZT 值在900K 时达到[].尽管NaCo 2O 4具有良好的热电性能,但温度超过1073K 时,由于Na 的挥发限制了该材料的应用, 这加速了其它层状结构的过渡金属氧化物作为热电材料的研究,例如,具有简单立方结构的三维过渡金属氧化物NiO 也可作为很好的热电材料,掺杂Na 和Li 的NiO 在1260K 的高温具有很高的热电性能[19]。
准晶材料准晶材料由于具有非常低的热导率，类似于玻璃，因此在热电材料领域具有相当大的吸引力。
同时由于它的Seebeck 系数较低，热电优值也相对较低，如果能找到合适的方法来明显增大Seebeek 系数也可望获得较高的热电优值。
准晶材料具有5重对称性，这是晶体和非晶体都不允许存在的特性，它的费米表面具有大量的小缺口[20]，可利用温度变化式缺陷破坏这些小缺口，进而改变费米面的形状，从而达到提高Seebeck 系数的效果。
通过掺杂第四种元素，Seebeck系数也有所改观。
另外准晶材料具有不寻常的宽温度带适应性，这种适应性与声子辅助跃迁传导有关，并使Seebeek系数和电导率随温度升高而增大，而热导率则随温度升高而平级增加，结果使温差电优值显着增加。
此外，准晶材料还具有一些优良的物理性能，如耐腐蚀、抗氧化、高硬度，较强的热稳定性和很好的发光特性等。
准晶材料可望发展成一类很有前途的新型热电材料。
功能梯度材料(FGM)功能梯度热电材料有两种。
一种是载流子浓度梯度热电材料；另一种是叠层梯度热电材料。
在不同的温度下，热电材料具有不同的最佳载流子浓度值，利用热电材料适用的温度范围内，适当控制载流子浓度，使其沿材料连续变化，以保证整体材料在相应的温度区间都有最佳的载流子浓度，这样就能充分利用材料使用环境的热能源，在较宽的温度范围内得到较高的热电性能指数，从而提高材料在其适用温度区域内的转换效率。
利用梯度化技术，可以将不同热电材料制备成功能梯度材料(FGM)，即把适用于不同温度区域的热电材料通过复合成梯度材料，使单一材料在各自对应的温度区域内都保持最高的热电转换效率，从而充分发挥不同材料的作用，进一步拓宽了热电材料的适用温度区域，可以得到更高的热电转换效率。
等人曾做过SiC-Si 功能梯度材料方面的研究[21],发现在室温下梯度化的高密度SiC 陶瓷其最优值比非梯度化的SiC 陶瓷最优值高108倍。
梯度热电材料的每层之间只有真正实现连续过渡，才能消除梯度层之间的界面，对于分段的FGM，各个单体材料一般通过插人过渡层的方法来避免或减少因结合界面的存在引起的电导率下降及热导率升高等问题，因此发展材料的制备技术是研制梯度热电材料的关键。
低维热电材料理论研究及实验结果都表明，降低材料维数可以提高热电材料的ZT值[22]。