  第一作者：Tianyi Cao 通讯作者：Xiao-Lei Shi、Zhi-Gang Chen 通讯单位：昆士兰科技大学 文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-56671-7  全文速览 关于Ag2Se薄膜的最佳取向及其对热电性能的影响，争论仍在继续。在这里，作者报告了一种基于湿化学硒化的各向异性优化技术，通过控制Ag2Se薄膜的面内取向，避免其趋向（002）几乎平行的平面，这些平面会妨碍载流子迁移。该方法使得在343K下实现了30.8 μW cm⁻¹ K⁻²的优秀功率因子。所制备的Ag2Se薄膜展现了卓越的耐久性，在暴露于空气六个月后，功率因子仍保持超过90%，并且具备出色的柔韧性，在2000次5mm弯曲循环后，性能变化保持在5%以内。这些特性归因于薄膜厚度、晶体结构的控制以及与聚酰亚胺基板的强附着力。此外，组装的槽式热电器件在20K温差下输出功率为0.58 μW，功率密度为807 μW cm⁻²，并具有1.8 μW cm⁻² K⁻²的高归一化功率密度，突显了其在实际应用中的潜力。这项研究为高性能、高柔韧性的热电薄膜设计提供了宝贵的见解，具有实际应用前景。 研究背景 柔性热电技术能够通过塞贝克效应将人体与环境之间的温差转化为电能，为可穿戴电子设备提供轻便、安全、可持续的电源，具有很大的应用潜力。为了提高热电转换效率，优化材料的热电性能至关重要。热电性能通常通过热电优值（ZT）来评估，其表达式为：其中，S为塞贝克系数，σ为电导率，S²σ为功率因子，κ为热导率，κe为电子热导率，κl为晶格热导率，T为绝对温度。由于S、σ和κe直接与载流子浓度（n）耦合，因此调节n是优化整体热电性能的有效手段。为了实现这一目标，历史上采用掺杂来调控能带结构，且引入二次相可以激发能量过滤效应，从而有效解耦S、σ和κe，提升ZT值。κl通常与声子传输相关。晶体和晶格缺陷会在声子传输路径中引入额外的散射中心，导致不同波长的声子在传播过程中遇到更多障碍并发生散射，从而降低κl。然而，这些缺陷也可能散射载流子，降低载流子迁移率μ，从而降低σ，这使得热电性能的优化变得更加具有挑战性。 图文信息        |
