导　　师： 范平;罗景庭

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 热电材料是一种能够实现热能和电能相互转换的绿色环保型功能材料,具有广阔的应用前景。近年来,相关研究表明将热电材料进行复合和低维化有利于其热电性能的提高。通过把具有低热导率的有机材料与良好电性能的无机材料进行复合,有望保持材料低热导率的同时又不影响其电学性能。SbTe是目前室温附近性能最好且研究较为成熟的热电材料之一,其具有较大的Seebeck系数、适中的电导率和较低的热导率。甲胺碘(CH3NH3I)是一种可晶化、无毒、低成本的有机物,利用甲胺碘制备的作为光吸收层的钙钛矿材料,能有效的提高太阳能电池的光电转换效率。本文尝试结合SbTe的良好电性能和CH3NH3I的低热导率,采用磁控溅射结合热蒸发法制备P型SbTe-CHNHI有机无机复合热电薄膜,并对影响热电性能的制备方法、衬底材料、有机物含量、退火温度等进行深入研究。具体研究内容如下:首先,选择BK7玻璃和聚酰亚胺(PI)作为衬底材料,采用磁控溅射与热蒸发相结合方法制备具有不同有机物含量的P型SbTe-CHNHI有机无机复合热电薄膜。研究衬底材料和有机物含量对复合薄膜结构特性和热电性能的影响。结果表明有机无机复合薄膜热电性能比未复合的SbTe薄膜有明显提升,其中BK7衬底上沉积的有机物含量为0.76%的样品S3,最大功率因子达到8.10×10-3Wm-1K-2,是未复合SbTe(1.13×10-3Wm-1K-2)薄膜的7倍。对相同条件下制备的S3样品,进行退火处理,研究不同退火温度(423K、473K、523K、573K)对样品晶体结构和热电性能的影响,发现423K退火样品结晶性能与热电性能较差,573K退火虽然结晶性能提高,但薄膜表面粗糙,热电性能下降。退火温度为473K时,样品性能有所改善,最大功率因子达到8.53×10-3W/mK2,是已知文献报道的最大值之一。其次,采用热蒸发法制备P型SbTe-CHNHI有机无机复合热电薄膜,并研究退火温�

关 键 词： 磁控溅射 热蒸发 型 热电材料 有机无机复合 热电性能

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