農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為薄弱地區(qū),其電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施普遍相對落后,傳統(tǒng)電網(wǎng)不能覆蓋全部區(qū)域,難以滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求。通過開發(fā)利用可再生能源不僅可以滿足農(nóng)民的用電需求,解決邊遠(yuǎn)貧困地區(qū)能源問題,而且可以提高資源的有效利用率,提高農(nóng)村居民的生活質(zhì)量。太陽能溫差發(fā)電可以將太陽輻射能作為溫差發(fā)電模塊的熱源,利用熱電材料的塞貝克效應(yīng)將太陽熱能直接轉(zhuǎn)化為電能。研究溫差發(fā)電技術(shù)對解決偏遠(yuǎn)地區(qū)電力供需短缺問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。而溫差發(fā)電轉(zhuǎn)換效率主要受到熱電材料性能的限制,研究開發(fā)性能優(yōu)良的熱電材料具有十分重要的意義。鉍銅硒氧（BiCuSeO）是近年來新發(fā)現(xiàn)的一種性能優(yōu)良的硫?qū)傺趸餆犭姴牧?在熱電領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。因四元BiCuSeO組份復(fù)雜且含有易揮發(fā)元素Bi和Se,高質(zhì)量薄膜樣品制備難度極大。目前國內(nèi)外對BiCuSeO的制備及研究多集中在隨機(jī)取向的塊體材料上,而對取向薄膜的報(bào)道非常少。相比于三維塊體材料,二維薄膜材料在熱電性能優(yōu)化、微納器件集成等方面具有體材料無可比擬的優(yōu)勢。本論文利用脈沖激光沉積技術(shù)制備了c軸取向BiCuSeO薄膜并通過引入非晶缺陷、元素?fù)诫s、納米復(fù)合、構(gòu)建超薄膜等...

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 熱電材料基本原理
    1.2 熱電器件及其應(yīng)用
        1.2.1 熱電器件及其轉(zhuǎn)換效率
        1.2.2 熱電器件應(yīng)用研究進(jìn)展
    1.3 氧化物熱電材料
    1.4 BiCuSeO熱電材料
        1.4.1 晶體結(jié)構(gòu)
        1.4.2 BiCuSeO熱電材料的研究進(jìn)展
    1.5 論文的選題意義、研究目標(biāo)及主要研究內(nèi)容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 研究目標(biāo)
        1.5.3 主要研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料、方法與設(shè)備
    2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及儀器設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原材料
        2.1.2 儀器設(shè)備
    2.2 物相及微結(jié)構(gòu)表征
    2.3 輸運(yùn)性能測試
        2.3.1 霍爾測試
        2.3.2 熱電性能測試
3 c軸取向BiCuSeO單晶薄膜的制備及其熱電性能研究
    3.1 c軸取向BiCuSeO單晶薄膜的制備及結(jié)構(gòu)表征
        3.1.1 BiCuSeO靶材的制備
        3.1.2 薄膜的生長條件
        3.1.3 沉積溫度對薄膜晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌的影響
    3.2 c軸取向BiCuSeO單晶薄膜的穩(wěn)定性及熱電性能
        3.2.1 薄膜的穩(wěn)定性
        3.2.2 薄膜的熱電性能
    3.3 本章小結(jié)
4 非晶缺陷對c軸取向BiCuSeO薄膜低溫?zé)犭娦阅苎芯?br>    4.1 在玻璃基片上制備含有非晶缺陷的c軸取向BiCuSeO薄膜
        4.1.1 薄膜的生長條件
        4.1.2 薄膜微觀結(jié)構(gòu)及形貌表征
        4.1.3 薄膜的熱電性能
    4.2 缺陷對c軸取向BiCuSeO薄膜低溫?zé)犭娦阅艿挠绊?br>    4.3 本章小結(jié)
5 二價(jià)元素?fù)诫s對c軸取向BiCuSeO單晶薄膜熱電性能的影響
    5.1 Ba²⁺摻雜對c軸取向BiCuSeO單晶薄膜熱電性能的影響
        5.1.1 Ba²⁺摻雜對薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和形貌的影響
        5.1.2 Ba²⁺摻雜對薄膜熱電性能的影響
    5.2 Ca²⁺摻雜對c軸取向BiCuSeO單晶薄膜熱電性能的影響
        5.2.1 Ca²⁺摻雜對薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和形貌的影響
        5.2.2 Ca²⁺摻雜對薄膜熱電性能的影響
    5.3 Pb²⁺摻雜對c軸取向BiCuSeO單晶薄膜熱電性能的影響
        5.3.1 Pb²⁺摻雜對薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和形貌的影響
        5.3.2 Pb²⁺摻雜對薄膜熱電性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 c軸取向BiCuSeO基納米復(fù)合薄膜的制備及熱電性能研究
    6.1 Bi_0.94Pb_0.06CuSeO/metal納米復(fù)合薄膜的制備
    6.2 Bi_0.94Pb_0.06CuSeO/Ag納米復(fù)合薄膜熱電性能研究
        6.2.1 Bi_0.94Pb_0.06CuSeO/Ag納米復(fù)合薄膜的微觀結(jié)構(gòu)、形貌、價(jià)態(tài)分析
        6.2.2 Bi_0.94Pb_0.06CuSeO/Ag納米復(fù)合薄膜的熱電性能
    6.3 Bi_0.94Pb_0.06CuSeO/Au納米復(fù)合薄膜熱電性能研究
        6.3.1 Bi_0.94Pb_0.06CuSeO/Au納米復(fù)合薄膜的微觀結(jié)構(gòu)、形貌、價(jià)態(tài)分析
        6.3.2 Bi_0.94Pb_0.06CuSeO/Au納米復(fù)合薄膜的熱電性能
    6.4 本章小結(jié)
7 c軸取向Bi_0.94Pb_0.06CuSeO超薄膜熱電性能研究
    7.1 超薄膜的微觀結(jié)構(gòu)
    7.2 超薄膜的熱電性能研究
    7.3 本章小結(jié)
8 總結(jié)與展望
    8.1 論文創(chuàng)新性
    8.2 論文主要工作總結(jié)
    8.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
致謝



本文編號：4046962