[發明專利]一種P型SnSe熱電材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811406386.0
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109473538A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 趙立東;秦炳超
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H01L35/16
• 分類號: H01L35/16;H01L35/34
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

1.一種P型SnSe熱電材料，其特征在于，所述P型SnSe熱電材料為Te和Na摻雜的SnSe材料，Sn、Se、Te和Na的摩爾比為(1-x):(1-y)：y：x；

其中，0.015≤x≤0.025，0<y≤0.03。

2.權利要求1所述的P型SnSe熱電材料的制備方法，包括以下步驟：

按照所述P型SnSe熱電材料成分的配比，將Sn、Se、Te和Na進行混合，得到混合物料；

將所述混合物料進行熱處理，得到P型SnSe熱電材料。

3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述熱處理在真空條件下進行，所述真空條件的真空度≤10^-3Pa。

4.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述熱處理在連續溫區垂直管式爐中進行，所述連續溫區垂直管式爐分為高溫區和低溫區；所述高溫區先以50～100℃/h的速率升溫至1040～1060℃，保溫800～1200min；再以0.5～1℃/h的速率降溫至780～820℃，最后以10～20℃/h的速率降溫至25℃；

低溫區先以50～100℃/h的速率升溫至940～960℃，保溫800～1200min；再以0.5～1℃/h的速率降溫至580～620℃，最后以10～20℃/h的速率降溫至25℃；

所述高溫區與低溫區的升溫速率相同；所述高溫區與低溫區的降溫速率相同；所述高溫區和低溫區的保溫時間相同。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述連續溫區垂直管式爐包括雙層石英管、垂直爐加熱腔和管式爐底座；

所述雙層石英管的內層石英管的底部為錐形；

所述雙層石英管的外層石英管為平底。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述內層石英管的內部裝有制備P型SnSe熱電材料的混合物料，所述錐形的角度θ≤45°。

7.如權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述內層石英管的底部位于連續溫區垂直管式爐的低溫區水平位置；

所述內層石英管的上端位于連續溫區垂直管式爐的高溫區水平位置。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述內層石英管的內壁設置有碳層；所述碳層的厚度為0.15～0.25mm。

9.權利要求1所述的P型SnSe熱電材料或權利要求2～8所述的制備方法制備得到的P型SnSe熱電材料在廢熱回收發電、太陽光電復合發電半導體制冷、微型器件精確控溫或航天深空探測領域的應用。