بررسی نظری خواص ترموالکتریکی نانو ورقه فسفرن متخلخل و مقایسه با فسفرن کامل در راستای دسته صندلی

Abstract

در این پژوهش با استفاده از نظریه‌ی تابعی چگالی و معادله بولتزمن، خواص ترموالکتریکی نانو ورقه فسفرن کامل و نانو ورقه فسفرن متخلخل در دماهای 100،200 و 300 درجه کلوین محاسبه و مقایسه شد. نتایج نشان می‌دهد بیشینه‌ی ضریب سیبک در دمای 300 درجه کلوین برای نانو ورقه متخلخل برای ناخالصی نوع n و p حدود دو برابر مقدار مشابه درنانو ورقه فسفرن کامل است. ماده‌ی ترموالکتریک خوب باید رسانندگی الکتریکی بالا و رسانندگی گرمایی پایینی داشته باشد. اگرچه هدایت الکتریکی نانو ورقه‌ی‌ کامل در همه‌ی دماهای مورد بررسی بیش ازنانوورقه متخلخل می‌باشد، اما سهم الکترونی هدایت حرارتی فسفرن متخلخل کمتر از فسفرن کامل است. بیشینه‌ی ضریب شایستگی که نشان دهنده‌ی شایستگی ماده‌ی ترموالکتریک است در همه‌ی دماهای مورد بررسی برای نانو ورقه فسفرن متخلخل بیشتر از فسفرن کامل می‌باشد. نتایج این پژوهش پتانسیل مواد دو بعدی متخلخل را جهت کاربردهای ترموالکتریک نشان می‌دهد.

Keywords

• فسفرن متخلخل
• نانو ورقه فسفرن
• خواص ترموالکتریک
• ضریب سیبک
• هدایت گرمایی
• عامل توان
• ضریب شایستگی