摘要：热电发电技术在特种电源、绿色能源、环境能量收集与工业余热发电等领域具有重要的应用价值。近年来,热电材料zT值的纪录不断被刷新,为热电器件应用技术的发展奠定了坚实的基础。然而,目前热电应用技术远滞后于热电材料科学的发展,特别是热电发电技术的大规模应用仍面临着技术瓶颈和挑战。本文介绍了热电器件设计与集成的基本原理及其关键科学与技术问题,着重总结了器件集成中的界面结构设计与优化、电极连接与器件一体化制备技术、器件服役性能与寿命评价等方面的最新研究进展。同时,分析和展望了热电发电技术规模化应用面临的挑战与发展策略。

摘要：基于热电器件全参数设计模型,设计并制备了具有不同拓扑结构的填充方钴矿器件,通过器件仿真模拟结果与实验数据的比对和分析,解析器件结构、界面、连接工艺等对器件输出性能的影响并建立其定量关系;使用批量合成的n型Yb_(0.3)Co_(4)Sb_(12)和p型Ce Fe_(3.85)Mn_(0.65)Sb_(12)填充方钴矿材料制备的单级器件最大转换效率达到9.8%,输出功率密度达1.42 W/cm2。