Bi-Ca-Co-O-Ca3Co4O9熱電復合材料制備與測試技術研究.pdf

1、熱電器件利用材料的熱電效應實現了熱能到電能的直接轉換。熱電器件有無污染、使用壽命長及高可靠性等特點。借助熱電器件實現余熱和廢熱的回收利用，不僅可緩解日益嚴重的環(huán)境污染問題，而且必定具有很大的經濟價值和社會效益。
　　 傳統(tǒng)上，熱電材料研究和器件研究都是相對獨立進行的，這不利于實現材料與器件在實際應用中的最優(yōu)化。在廢熱回收領域熱電發(fā)電器工作條件復雜多變，本文分別從理論方面，測試技術方面及材料研究方面分別進行了初步研究，試圖探索適合

2、熱電材料與器件綜合設計的方案，以利于實現材料與器件基于工況條件下的最優(yōu)化設計。
　　 在理論上，本文分析了采用統(tǒng)一載流子模型描述材料熱電性能的可能性，給出了統(tǒng)一載流子模型描述中，優(yōu)值常數、功率因子等基本性能參數所具有的基本形式。本文初步研究了基于工況條件下熱電材料與器件的綜合表征理論，為實現材料與器件的綜合設計提供了基本理論依據。
　　 在測試方面，本文以前述基本表征理論為基礎，設計和組建了熱電材料與器件的綜合測試系統(tǒng)。

3、利用單臂熱電元件的特殊性，實現了材料與器件的綜合性能測試，提出了測試系統(tǒng)的性能分析算法。在Seebeck系數測試技術方面，本文提出了Seebeck系數的快速測試方法，并給出了基本測試方法及相關算法。
　　 為實現Ca3Co4O9材料的器件化性能優(yōu)化，本文從器件角度探討了Ca-Co-O體系材料的進一步優(yōu)化方案，制備了Bi-Ca-Co-O/Ca3Co4O9復合熱電材料，提出了進一步改善Ca-Co-O體系熱電材料性能的方法。為熱電材料