Enhanced Thermoelectric Performance of n-Type BiSe Nanosheets through Sn Doping
Li, Mengyao (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Zhang, Yu (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Zhang, Ting (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Zuo, Yong (Istituto Italiano di Tecnologia)
Xiao, Ke (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Arbiol i Cobos, Jordi (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Llorca, Jordi (Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Química)
Liu, Yu (Institute of Science and Technology Austria)
Cabot, Andreu (Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats)

Data:	2021
Resum:	The cost-effective conversion of low-grade heat into electricity using thermoelectric devices requires developing alternative materials and material processing technologies able to reduce the currently high device manufacturing costs. In this direction, thermoelectric materials that do not rely on rare or toxic elements such as tellurium or lead need to be produced using high-throughput technologies not involving high temperatures and long processes. BiSe is an obvious possible Te-free alternative to BiTe for ambient temperature thermoelectric applications, but its performance is still low for practical applications, and additional efforts toward finding proper dopants are required. Here, we report a scalable method to produce BiSe nanosheets at low synthesis temperatures. We studied the influence of different dopants on the thermoelectric properties of this material. Among the elements tested, we demonstrated that Sn doping resulted in the best performance. Sn incorporation resulted in a significant improvement to the BiSe Seebeck coefficient and a reduction in the thermal conductivity in the direction of the hot-press axis, resulting in an overall 60% improvement in the thermoelectric figure of merit of BiSe.
Ajuts:	European Commission 754411 Agencia Estatal de Investigación RTI2018-093996-B-C31 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-128 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-327 Agencia Estatal de Investigación ENE2017-85087-C3
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Thermoelectric ; BiSe ; Sn doping
Publicat a:	Nanomaterials, Vol. 11, Issue 7 (July 2021) , art. 1827, ISSN 2079-4991

DOI: 10.3390/nano11071827
PMID: 34361214

12 p, 4.6 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats