文 献 综 述

1、背景

现在世界上所利用的能源有百分之八九十的是化石类一次能源，而能源使用过程中有百分之六十多是散失的，仅仅有百分之三十多是被利用的。这样的现状造成了能源的浪费与环境的污染，因此我们需要节能，对能源结构进行调整，大力发展新能源和可再生能源。积极发展水电、安全高效发展核电、有效发展风电、积极利用太阳能、开发利用生物质能等其他可再生能源。世界能源危机和环境污染的加剧引起了各国对环保能源替代材料的广泛研究。具有重量轻、体积小、无污染、无噪音、安全可靠，可在恶劣环境下工作的热电材料受到了人们的广泛关注[1]。近来年，热电材料的研究备受人们的重视，特别是对制冷机的环保要求，进一步促进了半导体制冷、磁制冷的研究和发展。随着研究的不断深入，热电材料的性能将会得到进一步的提高，其应用前景也必将更加广阔。本篇综述将简要介绍一下热电材料以及金属硫化物。

2、热电材料及其应用

2.1 热电材料的定义

热电材料，又称温差电材料，是一种利用导体或者半导体内部载流子的运动实现热能和电能直接相互转换的功能材料，主要用于热电发电和制冷[1]。热电模块与热电效应示意图分别如附件中图1(a)、（b)、（c)所示：

2.2 热电材料的工作原理

热电材料性能的好坏是由热电优值Z来表示，Z=Ssup2;σ/k。其中S是塞贝克系数，σ是电导率，k是热导率，Z的量纲为K-1。但由于不同环境温度下材料的Z值不同，所以人们习惯采用ZT（热电优值和温度的乘积）这样一个无量纲优值来衡量热电材料的性能。ZT值越大，材料的热电性能越好，即热电转化效率越高。ZT=Ssup2;σT/k，即ZT是关于塞贝克系数、电导率、热导率、温度的函数。

热电效应是两种效应（温差引起的电效应、电流引起的可逆热效应）的总称。热电效应起源于Seebeck效应、Peltier效应、Thomson这三种效应。基于这三个效应，可以制造出实现热能与电能之间相互转化的器件。