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侯正浩博士在热电材料领域取得重要进展--相关成果发表于国际顶级期刊《Energy & Environmental Science》
发布时间:2026-11-09   浏览次数:1
近日,我院青年教师侯正浩博士作为重要合作者的热电材料研究成果“Material-Device Synergistic Optimization Enables High-Efficiency Thermoelectric Power Generation in N-type PbSe”(材料-器件协同优化实现n型PbSe的高效热电发电)在国际能源与环境科学领域顶级期刊《Energy & Environmental Science》上正式发表。该期刊为中科院一区Top期刊,影响因子长期位居能源与环境科学领域前列,代表着全球能源材料研究的前沿水平。侯正浩博士以我院石家庄市低碳能源材料重点实验室为独立署名单位参与该项研究,充分体现了石家庄学院与北京航空航天大学在高水平科学研究中的深度合作,显著提升了我院在新能源材料领域的学术影响力。
碲(Te)资源稀缺推动了无碲热电材料的发展,但单一组分难以在宽温域内保持高性能,制约了其实际发电效率。为此,该工作提出覆盖材料组分与分段器件结构的协同优化策略:引入适量过量Pb补偿PbSe晶格中的本征Pb空位,实现晶格平整化,诱导p型向n型转变并提升载流子迁移率,使Pb1.004Se在300 K下ZT达到0.6;在此基础上,以Ga取代Pb位,使Pb1.0005Ga0.0035Se在773 K下峰值ZT达到1.6。进而以上述两种组分分别作为低温段与高温段构建分段热电臂,经合理的温域匹配,在300-773 K宽温域内实现平均ZT约1.1,并于484 K温差下获得10.4%的最大能量转换效率。该工作为无碲热电材料与分段热电器件的协同设计建立了实用策略。
我院侯正浩博士长期从事热电材料研究,在该项工作全程参与了实验数据的分析与物理机制的深入讨论,为研究成果的取得作出了积极贡献。此次侯正浩博士以我院为署名单位再次参与发表国际顶级期刊论文,充分体现了我院青年教师扎实的科研能力和积极的合作精神。
此次研究成果的发表,是我院深化校际协同创新、推进师资队伍建设的又一标志性成果。下一步,我院将继续完善科研支持机制,优化创新生态,推动更多教师在高水平科研合作中产出高质量成果,为学校高质量发展和学科建设提供更强支撑。
以上工作得到了国家自然科学基金青年基金项目(C类)等项目的资助。