2024年５月19日，应公司吴笛教授邀请，南方科技大学科研部部长兼理学院副经理、物理系主任何佳清讲席教授来公司指导交流。何佳清教授在2307会议室作了题为“热电材料和器件的应用：现状、挑战和展望”的学术报告，公司相关教师及研究生参加了报告会。报告会由曾京辉经理主持。

        报告中，何佳清教授首先对热电材料的研究背景进行了介绍，指出高性能热电材料在低品质余热发电、深空探测，新型固体制冷等现代国防与高新技术领域具有重要应用。报告第一部分为碲化铋基热电材料及器件，何佳清教授分析了碲化铋基热电材料的优势与所面临的挑战，并针对n和p型碲化铋基热电材料的研究难点提出织构化和高熵设计理念，最终在n/p型碲化铋基材料中分别得到创历史新高的ZT峰值为1.4，1.7。报告第二部分为PbQ（Q = S, Se, Te）基热电材料及器件，何佳清教授通过构建空位团簇的伪纳米结构结合捕获空穴释放的动态载流子调节，在PbTe中实现了热电性能的突破，在组装的热电分段模块器件中获得了~15.5%的能量转换效率；在PbSe中通过引入不同的原子种类来控制材料的构型熵，从而实现熵驱动结构稳定化的n型PbSe高熵材料，在900K时材料的ZT值显著提高到1.8。报告第三部分为SnSe基热电材料及器件，何佳清教授通利用SnSe单晶的层间最低热传导特性，通过能带调控策略实现了电子在n型SnSe层间的隧穿，获得了高达2.8的ZT值。报告第四部分为GeTe基热电材料及器件，何佳清教授将高熵优化策略成功拓展到GeTe材料体系，通过熵诱导无序的局域声子抑制横向声子的传播，导致声子非谐性增加显著降低晶格热导率，同时晶体对称性的提高使电子在扭曲的菱形结构中的分布离域，从而获得能带收敛和电学性能的改善。最终通过调控电-声解耦合，将GeTe基材料在750K时的ZT提升到2.7，并在506开尔文的温差下，实现了13.3%的器件转换效率。

        报告结束后，何佳清教授与师生就热电材料和器件的应用等学术问题进行了深入交流讨论，并详细解答了师生提出的相关问题。

撰稿：彭战辉 张福东   审核：刘治科