中国科学院相关团队报道立方多晶 SnSe 热电器件，近室温发电与制冷性能同步推进
学术圈重大事件 · 发布 2026-06-23T17:08:55+08:00 · 更新 2026-06-24T14:30:19+08:00
中科院来源稿显示，北航赵立东团队在 Originality 发表立方多晶 SnSe 热电研究，通过 Pb/Ge 共掺杂同时调控能带、空位和声子散射，报道室温附近 ZT 约 0.5、器件最大制冷温差约 47.3 K。它的看点是从材料指标走向器件演示，但长期可靠性、含 Pb 合规和规模化仍待验证。
Newswise 6 月 23 日发布的中科院来源稿称，北航赵立东团队在 Originality 发表“High-performance thermoelectric power generation and cooling realized in cubic polycrystalline SnSe”。研究对象是更易规模化加工的多晶 SnSe，而不是通常性能更突出、但制备周期长且力学加工更受限的单晶 SnSe。团队用 Pb 与 Ge 在阳离子位点进行非等价等电子共掺杂，试图同时处理热导、载流子迁移率和器件级集成问题。
立方多晶 SnSe 的 Pb/Ge 共掺杂调控机制、器件制冷温差和转换效率等结果图。（图源：Chinese Academy of Sciences / Newswise）
热电材料的难点在于 Seebeck 系数、电导率、热导率和载流子浓度互相耦合，单独提高某个指标常常会牺牲另一个指标。稿件称，Pb/Ge 掺杂打破阳离子平衡并产生大量阳离子空位，这些空位进一步形成微/纳米尺度缺陷区，作为声子散射中心降低晶格热导；同时，价带结构被重塑，有效质量下降，载流子迁移率接近提高四倍。结果是立方 SnSe 在室温附近获得约 0.5 的 ZT，并在 300-673 K 范围获得约 0.9 的平均 ZT。
器件层面的信号更值得关注。研究将优化后的 p 型立方 SnSe 多晶与 n 型 Bi2(Te,Se)3 配对，报道最大制冷温差约 47.3 K、最大转换效率约 4.6%。新闻稿还强调该材料具有各向同性输运行为和高于原始多晶 SnSe 的硬度，意味着切割、抛光、装配和集成可能更友好。这些特征与电子设备局部热管理、工业余热回收和紧凑制冷模块有关。
不过，这条新闻的证据边界也比较清楚：它是材料与器件演示，距离产业端长期可靠性仍有距离。后续需要看热循环寿命、批量制备一致性、含 Pb 体系的环境与合规约束，以及与 Bi2Te3 等成熟热电材料在成本、性能和机械可靠性上的横向比较。它的价值不只在单个 ZT 数字，而在把能带工程、空位调控和多晶机械可加工性放进同一个器件问题里验证。
信息来源
可信度说明
来源为 Newswise 上的 Chinese Academy of Sciences 新闻稿，并列出 Originality 论文 DOI。它属于同行评议论文配套新闻稿，但 Originality 并非 Nature/Science 等顶刊；性能与应用前景需等待独立复现、长期稳定性和器件规模化验证。