高熱電優值係數矽基奈米粉末所組成之熱電塊材

專案詳細資料

Description

綜觀目前商業化熱電材料,在低溫範圍(室溫至300℃之間)並無任何可行之材料得以將熱電轉換之效應大量導入廢熱回收。因此若能在材料及元件上大幅降低熱電元件之成本,並能應用在低溫範圍使廢熱回收,實為一重要的能源課題,而本計畫將針對p/n 摻雜矽奈米線/二氧化矽奈米粒子複合材料,提出(1)低成本的量產方法、(2)複合材料製作及設計、(3)在將此材料製作成熱電塊材後,進行(4)量測及提升其熱電優值係數ZT,以期往後能用以建構奈米化結構熱電性能之理論模型,並應用於工業及民生節能。本計畫將結合中央大學電機系及中央大學材料所雙方優勢及特點,研究課題著重於低成本、前瞻、具量產潛力的矽奈米線/二氧化矽奈米粒子複合材料粉末及熱電塊材關鍵製程開發,同時佐以材料及特性量測分析。為達成此目標,計畫之執行策略將依熱電奈米線粉末開發、粉體材料的結構工程化設計與製作、火花電漿燒結製程開發以及微結構鑑定、熱電優值係數量測等架構分層負責。利用本實驗室所建立之量測平台及中央材料所的分析能力,並整合實驗參數與結果,我們將得到往後適用於低溫工業廢熱回收之元件,並提出成本評估,同時培訓熱電相關研發人才。本計畫之研究內容涵蓋創新的奈米製程工藝、優化奈米熱電塊材結構設計及分析、以及熱電特性量測,藉由雙方實驗室攜手合作,不僅可發揮學術創意與深入研究熱電材料之學理,更實際整合擴及熱電材料的量產以及熱電實驗量測,研究成果更可作為爾後熱電科技與永續再生能源技術的基石。
狀態已完成
有效的開始/結束日期1/01/1631/12/16

聯合國永續發展目標

聯合國會員國於 2015 年同意 17 項全球永續發展目標 (SDG),以終結貧困、保護地球並確保全體的興盛繁榮。此專案有助於以下永續發展目標:

  • SDG 12 - 負責任的消費與生產
  • SDG 13 - 氣候行動
  • SDG 17 - 為永續目標構建夥伴關係

Keywords

  • 熱電材料
  • 熱電優值
  • 聲子散射
  • 矽奈米粉末
  • 二氧化矽奈米粒子

指紋

探索此專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。