طراحی نانو نوارهای فسفرن سیاه دارای خط نقص توسعه یافته جهت کاربرد در ژنراتورهای ترموالکتریکی

امروزه، ژنراتورهای ترموالکتریکی به عنوان مبدلهای انرژی پاکجهت تبدیل انرژی گرمایی تلفاتی به انرژی الکتریکی ، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این مطالعه به کمک تئوری تابعی چگالی و به کارگیری روابط لاندائور، پارامترهای موثر در کارایی ترموالکتریکی نانو نوارهای فسفرن سیاه مورد محاسبه و ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهند که با اضافه کردن خط نقص توسعه یافته می توان باندهایی در محدوده شکاف باند انرژی ایجاد کرد. این باندها می توانند خصوصیات ترموالکتریکی را به شدت تغییر دهند. در نیمه هادی های نوع p در کل محدوده دمایی مورد مطالعه و در نیمه هادی های نوع n در دماهای بالا، ضریب شایستگی ترموالکتریکی در ساختار شامل خط نقص توسعه یافته از ساختار بدون نقص بیشتر است . طبق نتایج به دست آمده، ضریب شایستگی ترموالکتریکی میانگین برای ماژول ترموالکتریکی شامل قطعات نیمه هادی نوع n و نوع p در ساختار با خط نقص توسعه یافته با بیش از ۳۰ درصد افزایش نسبت به ساختار بدون نقص به مقدار تقریبی ۴۴/۴ می رسد.

کلیدواژه ها:

ترموالکتریک ، ضریب شایستگی ماژول ، فسفرن سیاه ، خط نقص توسعه یافته ، روابط لاندائور.