Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 62, Issue: 4, 2010
  • pp: 465-470

download: article (EN)

Structural and Thermoelectric Properties of AgSbSe2-AgSbTe2 System

Abstract (EN)

Nine compounds with nominal composition AgSbSexTe2-x (x = 0.00, 0.25,...,2.00) were synthesized by the direct fusion technique. The thermal analysis and X-ray diffraction revealed that a partial substitution of Te by Se atoms leads to the stabilization of the cubic crystal structure of alloys. SEM observations of samples fracture showed changes from the Widmanstatten-type into glass-like microstructure for AgSbTe2 and AgSbSe2, respectively. The electrical conductivity, thermal conductivity and Seebeck coefficient were measured as a function of temperature in the range from 300 to 520 K. Electrical conductivity has semiconductor properties within the homogeneous region and semimetalic for the rest of samples. The thermal conductivity is very low as it is in the case of phonon glasses and increases only slightly with temperature. Samples in the homogeneous region have very high positive Seebeck coefficient of about 400-600 µV∙K-1 at RT which gives us the opportunity for optimal doping. The ZT parameter describing usefulness of thermoelectric materials, is about 0.65 for the undoped AgSbSe0.25Te1.75 sample at a temperature of 520 K.

Keywords (EN): Thermoelectric materials, Electrical properties, Thermal properties, Microstructure, AgSbTe2, AgSbSe2

Strukturalne i termoelektryczne właściwości układu AgSbSe2-AgSbTe2

Schmidt M., Zybała R., Wojciechowski K.T.

Abstract (PL)

Wykorzystując technikę bezpośredniego topienia zsyntezowano dziewięć związków o nominalnych składach AgSbSexTe2-x (x = 0.00, 0.25,...,2.00). Analiza termiczna i dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego ujawniły częściowe podstawienie atomów Te przez atomy Se, prowadzące do stabilizacji regularnej struktury krystalograficznej stopów. Obserwacje SEM przełomów próbek pokazały zmianę ich mikrostruktury od typu Widmanstattena dla AgSbTe2 do mikrostruktury podobnej do materiału szklistego w przypadku AgSbSe2. Przewodność elektryczną, przewodność cieplną oraz współczynnik Seebecka zmierzono w funkcji temperatury w przedziale od 300 do 520 K. Przewodność elektryczna ma cechy półprzewodnikowe w obszarze jednorodnym i półmetaliczne w przypadku pozostałych próbek. Przewodność cieplna jest bardzo mała, jak w przypadku szkieł fononowych i zwiększa się tylko nieznacznie wraz z temperaturą. Próbki w obszarze jednorodnym mają bardzo duży dodatni współczynnik Seebecka o wartościach ok. 400-600 µV∙K-1 w temperaturze pokojowej, co daje możliwość optymalnego domieszkowania. Parametr ZT opisujący użyteczność materiałów termoelektrycznych ma wartość około 0.65 w przypadku niedomieszkowanej próbki AgSbSe0.25Te1.75 w temperaturze 520 K.

Keywords (PL): materiał termoelektryczny, właściwości elektryczne, właściwości cieplne, mikrostruktura, AgSbTe2, AgSbSe2

return…