Setaram塞贝克系数测量仪SeebeckPro

   塞贝克系数测量仪SeebeckPro

概 述

热电材料（也称温差电材料，thermoelectric materials）是一种利用固体内部载流子运动，实现热能和电能直接相互转换的功能材料。热电效应是电流引起的可逆热效应和温差引起的电效应的总称，包括塞贝克（Seebeck）效应、波尔贴(Peltier)效应和汤姆逊(Thomson)效应。

塞贝克效应

    1823年，德国人塞贝克(Seebeck)首先发现当两种不同导体构成闭合回路时，如果两个接点的温度不同，则两接点间有电动势产生，且在回路中有电流通过，即温差电现象或塞贝克效应。通常用无量纲热电优值ZT来衡量材料的热电性能

ZT=(S^2*σ*T)/λ

S: 塞贝克系数; [S] = μV/K；I: 电导率; [σ] = 1/Ωm；K: 热导率; [λ] = W/mK

热电材料性能优异的因素：大的塞贝克系数、大的电导率、小的热导率。

提高热电优值ZT的困难在于热电材料自身的塞贝克系数、电导率和热导率不是相互独立的，而是都取决于材料的电子结构以及载流子的传输特性。例如，当通过提高载流子浓度和载流子迁移率来提高电导率时，不仅会增大载流子对热传导的贡献，造成热导率增大，而且往往会降低塞贝克系数。正是由于这三个物理量不能同步调节，热电优值和热电转换效率很难大幅度提高，使得传统块状热电材料的推广应用面临巨大障碍。

热电材料的研发目标：

·   增大塞贝克系数：提高费米能级附近的状态密度，增大载流子有效质量，降低载流子浓度；

·   增大电导率：提高载流子浓度，降低载流子有效质量；

·   对于金属和半导体：设法降低晶格热导率是提高材料热电性能的关键。

主要热电材料体系

·   Bi2Te3/Sb2Te3体系

·   PbTe体系

·   SiGe体系

·   CoSb3为代表的方钴矿型热电材料

·   Zn4Sb3

·   金属硅化物（如β-FeSi2、MnSi2、CrSi2等）

·   NaCo2O4为代表的氧化物等

SeebeckPro技术优势：

·   同步测量赛贝克系数和电阻系数

·   配置垂直或水平放样结构，满足不同用户的要求，方便样品操作

·   铂金大电极设计，和样品可充分接触，对于不均匀样品也可获得良好的导电测试

·   可配置双加热器系统，不均匀样品的温差控制

·   高级应用程序控温技术，包括温差和测量步进等高级要求。

·   0-50K范围的温差可随意设置温差值及温差点的个数

·   自由升/降温、可精确控制温度程序，进行升温、恒温与降温过程中的数据测量   

·   温度检测可选S/C型热电偶，最适合测量Si系列热电材料(SiGe, MgSi等)

·   热电偶探针非K型（无需铠装）配置，不会产生非常大的接触电阻

·   热电偶间距可以根据样品尺寸调节或固定，满足不同科研要求

·   自动压力安全保护设计，确保测试过程中不会发生爆炸

·   测量系统：柱状、片状、长方体、薄膜等系统

·   可选最大测试10MΩ高电阻材料系统

高级应用

薄膜热电材料的电导率非常低， 我们的系统（0.00025-150000 S/cm）可以满足科研要求！

SeebeckPro技术参数

系统结构示意图：