“…PbTe 热电材料用于温差发电技术可以追溯到 上世纪 60 年代, 为宇宙深空探测器供给持续、 稳定、 可靠的电能, 它以同位素衰减热为热源, 实现了 5%~6%热电转换效率 [15] 。铁用作 PbTe 的电极材料, 与 n 型 PbTe 接触电阻率小于 10 μΩ•cm 2 , 结合强度 甚至大于 PbTe 材料本身; 而 p 型 PbTe 采用 SnTe 半金属作为中间层与 Fe 连接后, 其接触电阻率也小 于 10 μΩ•cm 2 [35] 。Singh 等 [36] 同样采用 Fe 作为接触 材料, 添加 200 μm 厚 0.5PbTe-0.5Fe 混合物作为缓 冲层 600 ℃真空热压制作 n-PbTe 热电臂, 添加 SnTe 中间层形成 p-TAGS-85 热电臂, 通过测量热电偶臂 的内阻推导出平均的界面电阻率小于 7.6 μΩ•cm 2 , 界面电阻占 3.5%的总内阻, 并且界面元素分布清晰 未发生扩散生成化合物。Leavitt 等 [37] 申请的专利中 考虑了 Fe 和 PbTe 的热膨胀系数差异(12×10 −6 和 18×10 −6 K −1 ), 采用 1 mm 厚的 0.75PbTe-0.25Fe 混合 粉末层作为 p 型、 n 型 PbTe 和 Fe 之间的缓冲, 然后 采用真空热压粉末冶金工艺。Xia 等 [38][39][40] 尝试了 Fe、Mo、Ni、NiFeMo、Nb 箔与 n 型 PbTe 粉末热 压 连 接 , Mo 未 能 成 功 键 合 ; 扫 描 电 镜 观 察 了 PbTe/Fe 界面, 发现 Fe 在 PbTe 内能有 20 m 扩散深 度, 浓度依指数关系递减, 但未反应形成铁碲化合 物, 两相界面清晰, 无过渡层; 而 Ni、Nb 连接生成 了 Ni 3 Te 2 和 Nb 3 Te 4 , 但研究未给出这些界面的接触 电阻数据。 此外, Ni 也被尝试用作 PbTe 的接触材料。 Orihashi 等 [41] 发现 Ni/n-PbTe 无明显接触电阻, 而 Ni/p-Pb 0.5 Te 0.5 界面可能由于生成了 Ni 施主能级有 着较大的接触电阻, 通过增加 SnTe 中间层可以降低 该 电 阻 。 放 电 等 离 子 技 术 也 用 于 一 步 烧 结 键 合 n-PbTe 粉末和 Ni 片, 形成 27 μm 厚的 Ni 3 Te 2 中间层, 由 Te 扩散进入 Ni 反应生成, Pb 元素基本无迁移 [4142] 。 Hu 等 [11] [46] 采用电弧喷涂法形成 SKD 的 Mo 金属 化层, 制造了 32 对偶臂的热电器件。但是, Mo 或 Mo-Cu 很难与 SKD 直接键合, 需要引入 Ti 粘附层 [47] , Ti 的热膨胀系数为 8.6×10 −6 K −1 , 比较接近 CoSb 3 的热膨胀系数。Zhao 等 [48][49] [50] 。 Fan 等 [45] [13] Fig. 9 (a) Power generation efficiency of segmented BT/SKD modules and (b) scanning electron microscopy image of SKD/Ti 0.88 Al 0.12 /Ni interface and electrode on hot side [13] 前景。他们设计了…”