热电转换是一种利用半导体材料的塞贝克效应和帕尔贴效应实现热能和电能直接相互转换的技术,包括热电制冷和热电发电两种应用形式,具有结构紧凑、无噪声、无磨损、无泄漏等特点。许高杰研究组针对热电制冷应用,主要以碲化铋基合金为研究对象,对材料的化学组分优化设计、新型制备工艺技术等均进行了深入细致的研究,所研制的碲化铋基烧结材料在室温附近的ZT值可达1.2,且力学性能得到显著提升,从而提高了材料的利用率并改善了器件的可靠性,通过与企业合作并将成果进行转化,创造了较为显著的经济效益。(该研究工作获得了国家自然科学基金、浙江省科技攻关计划以及横向合作等项目支持。)
上图是碲化铋基热电材料与器件的主要制备工艺流程。