二维GeC/BP范德华异质结的能带结构与功率因子的第一性原理计算

摘要：

热电材料一直以来备受关注,因为其能够实现热能和电能之间的直接转换,可用于发电和制冷,与传统的发电机和冰箱相比,热电材料具有静音、简单、环保等优点;它还能将生活中产生的废热转化为电能,提高了能源的利用效率.一般来说,用功率因子PF=S2σ来衡量材料的热电转换能力.其中S、σ分别代表塞贝克系数和电导率.塞贝克系数可以表示为S=-dV/dT其中V代表温差电动势,T是绝对温度.采用玻耳兹曼输运理论和第一性原理研究计算了二维GeC/BP范德华异质结在300 K、500 K和700 K三种温度下的功率因子.计算结果表明,当载流子浓度约为1.80×1012 cm-2时,n型GeC/BP范德华异质结的功率因子在300 K下可达111.1 m W m-1 K-2;在相同的温度下,p型GeC/BP范德华异质结的功率因子在载流子浓度为1.12×1012 cm-2时,可达183.6 m W m1 K-2,这说明GeC/BP范德华异质结可能是一种有潜力的热电材料.

关键词：二维材料、异质结、第一性原理计算、热电性质、能带结构

分类号：TB34(工程材料学)

在线出版日期：2023-01-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：35-38