Шановний користувач порталу!
Для вашої зручності ми запустили нову систему відображення формул в тексті. Дана система використовує найновіші технології. Якщо у вас виникли проблеми з відображенням формул спробуйте оновити свій веб-браузер до останньої версії. Або скористайтесь іншим браузером.

Команда проекту INFORUM.IN.UA пропонує використовувати для роботи з порталом браузер Mozilla Firefox.
Ми постійно вдосконалюємось та докладаємо максимум зусиль для Вашої комфортної роботи. Якщо у Вас є побажання чи ідеї з покращення роботи порталу напишіть нам.
УДК 621.315.592

THERMOELECTRIC PROPERTIES OF PbSe-AgSbSe2 SOLID SOLUTIONS

Neonila Bozhko
Lesya Ukrainka Eastern European National University
Iryna Polishchuk
Lesya Ukrainka Eastern European National University
Olga Rosolovska
Lesya Ukrainka Eastern European National University

Lead chalcogenides based on PbX, (X=S, Se, Te), widely used as functional materials thermoelectricity. One way to expand and improve the parameters of thermoelectric devices based PbX (X = S, Se, Te) is the use of solid solutions.

For the synthesis of alloys PbSe–AgSbSe2 used simple matter of high purity: Ag  99,99%; Sb  99,999%; Pb  99,999%,Se  99,999% main component. Solubility based on PbSe and AgSbSe2 for determined X-ray and differential thermal analysis. For the growth of single crystals of solid solutions of PbSe-AgSbSe2 used horizontal Bridgman method. Single crystals of the solid solution based on PbSe corresponded component composition 0, 5, 8 mol% AgSbSe2. Single crystals of the solid solution based on component composition AgSbSe2 corresponded 0, 10, 20, 30 and 40 mol% PbSe. Samples of 50 mol% PbSe were two-phase. Within the investigated solid solutions the dependence of the period of the unit cell of the composition of the solid solution. For example, for solid solutions based on PbSe she was in the range of a = 0.6126 nm, for PbSe, to a = 0.6000 nm for sample containing with 10 mol% AgSbSe2, and the unit cell volume of V = 0,230 nm3 to V = 0,227 nm3, respectively. In our opinion, this is due to the replacement of two Pb2+ into Ag+ and Sb+.

Basic electric and thermoelectric parameters we have studied solid solutions in the table.

 Electric and thermoelectric properties of PbSe-AgSbSe2

mol. % PbSe

Type conductivity

σ, Оm -1cm-1

α μW/K

α2σ,10-6 W/m∙K2

1

100

р

350

220

17

2

95

n

33

60

0,12

3

92

р

22

180

0,71

4

40

р

0,01

1100

1,1

5

30

р

0,02

940

2

6

20

р

0,5

700

17

7

10

р

0,9

650

37

8

0

р

1,4

530

49

.

The sign of the thermoelectric coefficient (α) determine type conductivity. Change of conductivity (σ) with the composition of the solid solution may be due to defects in the crystal lattice of single crystals. The maximum value of the thermoelectric power (α2σ) have crystals AgSbSe2.

We calculated thermoelectric figure of merit: Please use another browser to view content

Because the quality factor has dimension K-1, in practice use dimensionless figure of merit ZT, where T - the absolute temperature. For PbSe was 0.42. In the calculations it was considered that the thermal conductivity (χtot) ~ 1,2·10-2 W/(K·cm). For AgSbSe2 calculated values ​​ZT≈2,2·10-2, with a coefficient χtot≈0,6·10-2 W/(K·cm)

 

Literature

  1. Kumar R.S., Sekar A., Victor Jaya N., Natarajan S.Synthesis and high pressure studies of the semiconductor AgSbSe2.// J. Alloys Compd. № 1-2(285), 1999. – P. 48–50.
  2. Maksymilian Schmidt, Rafal Zybala, Krzysztof T. Wojciechowski. Structural and Thermoelectric Properties of AgSbSe2-AgSbTe2 System // Ceramic Materials. № 4(62), 2010. – P. 465–470.
  3. Growth mechanism and thermoelectric properties of PbTe/SnTe/PbTe heterostructures // E.I. Rogacheva, S.N. Grigorov, O.N. Nashchekina, [at al.] / Thin Solid Films – 2005. – Vol.493, №1-2. – P. 41–48.
  4. Rowe D. M. Handbook of thermoelectrics. / D. M. Rowe. – New. York : CRC Press, 1995. – 703 p
Коментарі до статті:
© inforum.in.ua, 2014 - 2024
Розробка : Limpopo Web Agency
+38 (068) 322 72 67
+38 (093) 391 11 36
43020, УКРАЇНА,
Волинська обл., м. Луцьк,
вул. Електроапаратна, 3 / 336
inforum.in.ua@ukr.net