研究目的
展示光子烧结技术在常压条件下，于柔性及刚性基底上快速制备纳米颗粒热电薄膜的应用。
研究成果
该研究成功展示了热电纳米颗粒的光子烧结技术，可制备出电导率显著提升的功能薄膜。该方法能在环境条件下于多种基底上快速、可扩展且低成本地制造热电器件。
研究不足
光子烧结薄膜的电导率仍比真空热烧结获得的低一个数量级。需进一步优化以达到传统方法实现的电导水平。
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通过胶体纳米颗粒的脉冲光烧结技术在柔性与刚性基底上超快制备热电薄膜
DOI：10.1002/adem.201800800
期刊：Advanced Engineering Materials
出版年份：2018
更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要：
烧结热电（TE）纳米粒子薄膜具有较高的优值系数ZT，被认为适用于废热回收及制冷制热应用。传统热压烧结TE纳米粒子的工艺需惰性环境且加热时间长，因工艺要求（如加热至400°C）无法用于聚合物基底。本文首次报道采用氙灯强紫外闪光在常压环境下，于柔性聚合物及玻璃基底上实现毫秒级TE纳米粒子烧结以制备功能性热电薄膜。通过光子烧结技术制得碲化铋热电薄膜，其电导率达3200 S m?1（较未烧结薄膜提升5-6个数量级），峰值功率因子达30 mW m?1 K?2。研究运用建模分析揭示光子烧结过程中的物理机制并确定关键控制参数。该成果为在常压条件下快速制备适用于各类柔性/刚性基底的TE发电器件开辟了新途径。
作者：
Roozbeh Danaei，Tony Varghese，Mostafa Ahmadzadeh，John McCloy，Courtney Hollar，Mohammad Sadeq Saleh，Jonghyun Park，Yanliang Zhang，Rahul Panat
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