在智能电子领域的精密温度控制等过程中，热电制冷Thermoelectric cooling技术发挥着重要的应用。目前使用碲化铋 bismuth telluride(Bi2Te3)基的冷却器，却受制于碲Te元素稀缺和冷却能力不理想等。

      今日，北京航空航天大学材料科学与工程学院赵立东教授课题组在Science上发文，报道通过网格设计策略，去除晶格空位，将PbSe从中温发电机转变为热电冷却器。

      在室温时，基于n型PbSe和p型SnSe的七对器件产生了最大冷却温差约为73开尔文，单腿发电效率接近11.2%。

      这一结果归因于>52微瓦每厘米每平方开尔文的功率因数，这是通过提高载流子迁移率实现的。这一实验成果示，有助于基于资源丰富且不含碲Te硒化物化合物的热电冷却商业应用。

图1 通过调控合成的栅格平面化Grid-plainification策略。

图2. 添加0.08 mol%Cu的n型Pb1+xSe晶体，载流子传输性能。

图3: 添加0.08 mol%Cu的PbSe和Pb1.004Se晶体，微观结构特征。

图4. 添加0.08 mol%Cu的n型Pb1+xSe晶体，声子输运、ZT和发电性能。

      热电冷却是一种有吸引力的固态方法，但目前依赖于资源有限的碲化物基材料。

      该项研究发现了一种相对简单的硒化铅基材料，具有诱人的冷却潜力。研究发现，在系统中添加额外的铅有助于填补空位，从而提高热电效率。通过将这种材料与硒化锡配对，作者构建了一种冷却装置，该装置具有相对极好的性能，并展示了无碲冷却的潜力。