УДК 621.315.591
Т. Д. Алиева, Н. М. Ахундова, Д. Ш. Абдинов
Институт фотоэлектроники АН Азербайджана, Баку, Азербайджанская Республика
Исследованы зависимости термоэлектрической эффективности Z термоэлементов на основе Bi0,5Sb1,5Te3 и Bi2Te2,7Se0,3 от удельного сопротивления r материалов ветвей при разных значениях сопротивления переходных контактов rк и длины ветвей l; от l ветвей при разных r и rк и от rк переходных контактов при разных значениях r и l ветвей. Выяснено, что для данного коммутационного сплава длина lк, после которой с уменьшением длины ветвей наблюдается сильное падение DTmax, не зависит от удельного сопротивления ветвей. Однако при переходе от сплава с меньшим контактным сопротивлением к сплавам с большим контактным сопротивлением,lк смещается в сторону больших длин ветвей. Это объясняется тем, что для одного и того же сплава rк само зависит от r кристаллов; с ростом r уменьшается концентрация основных носителей тока в кристалле, что приводит к росту сопротивления перехода кристалл-контактный сплав. Установлено, что rк., контактов прямо пропорционально r ветвей. Поэтому отношение rк/r при изменении r остается постоянным. При переходе же от одного сплава к другому rк меняется, что приводит к смещению lк.
Термоэлектрические материалы на основе твердых растворов
Bi0,5Sb1,5Te3
р-типа и Bi2Te2,7Se0,3 n-типа проводимости нашли применение в изготовлении
термоэлектрических преобразователей, особенно термоэлектрических охладителей [1].
Это обусловлено достаточно высокой термоэлектрической эффективностью Z
этих твердых растворов в интервале температур ~ 150-350 К. Однако в реальных
термоэлементах эффективность Zp, помимо фундаментальных параметров
(коэффициентов термо-э. д. с. a, теплопроводности
c,
удельного сопротивления r)
полупроводникового материала, из которого изготовлены ветви термоэлементов,
определяется и сопротивлением r переходного коммутационного контакта [2, 3]:
Л и т е р а т у р а
1. Г о л ь ц м а н Б. М., К у д и н о в В. А., С м и р н о в И. А. Полупроводниковые термоэлектрические
материалы на основе Bi2Te3. М.: Наука, 1972. С. 320.
2. С т е л ь б а н с Л. С. О коммутации полупроводниковых термоэлементов//ЖТФ. 1957. Т.27. N 1. С.
212-213.
3. К о л е н к о У. Ф. Термоэлектрические охлаждающие приборы. - Л: Наука, 1967. С. 111.
4. А л и е в а Т. Д., А б д и н о в Д. Ш., С а л а е в Э. Ю. Влияние обработки поверхностей
термоэлектрических материалов на свойства термоэлементов, изготовленных из твердых растворов систем
Bi2Te3-Sb2Te3 и
Bi2Te3-Bi2Se3//Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1981. Т. 17. N 10. С. 1773-1776.
5. Б а р х а л о в Б. Ш., А х у н д о в а Н. М., Н у р и е в И. Р., А б д и н о в Д. Ш. Исследование границ
раздела твердых растворов систем Bi2Te3-Sb2Te3
и Bi2Te3-Bi2Se3 и сплавов систем Bi-Sn,
Bi-Pb-Sn, Bi-Pb-Sn-Cd//Там же, 1990. Т. 26. N 7. С. 1427-1431.
T. D. Aliyeva, N. M. Akhundova, D. Sh. Abdinov
Institute of Photoelectronics of the Azerbaijan Academy of Sciences, Baku, Azerbaijan
The dependence of thermoelectrical efficiency Z of thermoelements based on Bi0,5Sb1,5Te3 and Bi2Te2,7Se0,3 on the branches materials resistivity r at different values or resistances or transitional contacts r and branches length l; on branches length l at different r and r; and on transitional contacts resistance r at different r and l of branches have been studied. It have been found, that for given commutation alloy the length lк, after which the strong reduction of DTmax had been observed with decreasing branches lenght, does not depend on branches resistivity. Although, at the transition trom alloy with small contact resistance to the large ones, lк is shifted to large branch lengths. It can be explained by the fact that for the same alloy r itself depends on crystals r; the majority charge carriers concentration in crystal is decreased with increasing r, that leads to the increase of crystal - contact alloy Junction resistance. It have been round that r of contacts is directly propertional to branches r. There fore, the ratio r/r remains r is changed under the transition from one alloy to the other, and it leads to the shfting of lк value.