近期，深圳大學物理與光電工程學院范平教授團隊在國際頂級期刊連續發表3篇有關熱電材料性能優化的研究論文。團隊近年致力于熱電材料及器件的研究工作，提出了原位生長高質量納米結構熱電薄膜及通過復合調控提升材料熱電性能等新途徑和新方法，為高效熱電器件的開發提供了堅實的材料基礎，具有重要的理論價值和應用前景。

針對n型多晶SnSe熱電性能不高的現狀，本團隊與澳大利亞陳志剛教授合作，首次通過在Pb/I雙摻雜的SnSe基熱電材料中引入二維WSe2 納米顆粒形成WSe2/SnSe p-n 結。這些p-n結作為能量過濾屏障和聲子散射中心大大優化了n型SnSe多晶的熱電性能。成果以“Two-dimensional WSe2/SnSe p-n junctions secure ultrahigh thermoelectric performance in n-type Pb/I Co-doped polycrystalline SnSe”為題發表在國際物理學領域頂級期刊《Materials Today Physics》(JCR物理一區，影響因子：10.44)。陳躍星助理教授為論文第一作者，范平教授和鄭壯豪助理教授為論文通訊作者，深圳大學為第一通訊單位。

而鑒于CoSb3薄膜熱電性能難以獲得有效提升的研究瓶頸，本團隊利用高溫原位生長技術，并利用能帶工程和微結構的多重調控，最終實現了高熱電優值CoSb3薄膜的制備。成果以“Rational band engineering and structural manipulations inducing high thermoelectric performance in n-type CoSb3 thin films”為題發表在國際能源領域頂級期刊《Nano Energy》(JCR物理一區，影響因子16.60)。鄭壯豪助理教授與敖冬威博士為本論文的共同第一作者，范平教授為論文通訊作者，深圳大學為第一通訊單位。

在低成本熱電薄膜材料研究方面，本團隊采用Cu離子注入的方法，實現了高質量Cu2Se薄膜的制備，將Cu2Se薄膜的功率因子提升至9μWcm^-1K^-2，是目前采用濺射法所制備的最高值。成果以“a-Cu2Se thermoelectric thin films prepared by copper sputtering into selenium precursor layers“為題在線發表在國際環境領域頂級期刊《Chemical Engineering Journal》(JCR工程環境一區，影響因子10.65)。范平教授為論文第一作者，其指導的碩士研究生黃小蘭同學為論文第二作者，鄭壯豪助理教授為論文通訊作者，深圳大學為唯一通訊單位。

基金支持：該工作得到了國家自然科學基金(11604212)、廣東省自然科學基金(2019A1515110107和2020A1515010805)、深圳市先進薄膜與應用重點實驗室項目(ZDSYS 20170228105421966)等項目的大力支持。

文章鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2020.100306

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.105683

https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.128444

（物理與光電工程學院 供稿）