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　　【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】熱電材料是一種能將熱能和電能相互轉(zhuǎn)換的功能材料。利用自然界溫差和工業(yè)廢熱均可用于熱電發(fā)電，它能利用自然界存在的非污染能源，具有良好的綜合社會(huì)效益。尤其是對(duì)遙遠(yuǎn)的太空探測(cè)器來(lái)說(shuō)，放射性同位素供熱的熱電發(fā)電器是唯一的供電系統(tǒng)。目前已被成功的應(yīng)用于美國(guó)宇航局發(fā)射的“旅行者一號(hào)”和“伽利略火星探測(cè)器”等宇航器上。隨著空間探索興趣的增加、應(yīng)用物理學(xué)的進(jìn)展以及新能源需求增加，進(jìn)行新型熱電材料的研究具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
 

　　近日，中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所儲(chǔ)能研發(fā)中心在微納材料的熱電性能表征方法方面取得進(jìn)展，為微納材料熱電參數(shù)的精確測(cè)量和一體化原位表征提供了研究思路。 研究人員綜述了現(xiàn)有的微納材料熱參數(shù)和電參數(shù)測(cè)量方法的適用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)以及升級(jí)改造為原位綜合測(cè)量面臨的挑戰(zhàn)。同時(shí)總結(jié)了現(xiàn)有微納材料熱電性能綜合測(cè)量方法的難點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，并提出適用于一維納米管和二維薄膜材料熱電性能原位直接一體表征方法的策略：1、對(duì)于傳統(tǒng)3ω-T型方法，需在原有的基礎(chǔ)上增加測(cè)量電極，使用四探針?lè)y(cè)量電導(dǎo)率，結(jié)合3ω法測(cè)量熱導(dǎo)率，從而實(shí)現(xiàn)熱電參數(shù)的高精度綜合測(cè)量。2、對(duì)于懸浮式微器件，通過(guò)優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)和懸浮處理，可以綜合測(cè)量納米線和薄膜的熱電參數(shù)。值得注意的是，在測(cè)量微/納米結(jié)構(gòu)時(shí)需要考慮樣品轉(zhuǎn)移的困難。3、結(jié)合光學(xué)和微電極方法可以對(duì)熱電參數(shù)進(jìn)行綜合測(cè)量。用光學(xué)法測(cè)量薄膜的面內(nèi)熱導(dǎo)率和微電極測(cè)量薄膜的電導(dǎo)率，通過(guò)在薄膜表面形成溫差可以測(cè)量塞貝克電壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)薄膜面內(nèi)熱電參數(shù)的測(cè)量。4、熱探頭與電探針相結(jié)合也可以實(shí)現(xiàn)一體化測(cè)量。通過(guò)熱探針和電探針同時(shí)測(cè)量樣品的熱導(dǎo)率和塞貝克系數(shù)，結(jié)合外部電路測(cè)量電導(dǎo)率。該方法可實(shí)現(xiàn)樣品法向熱電參數(shù)的測(cè)量。
 

　　相關(guān)論文Progress in measurement of thermoelectric properties of micro/nano thermoelectric materials: A critical review在線發(fā)表在Nano Energy上。
 

　　參考來(lái)源：中科院工程熱物理研究所