Flexible Ag2Se-basierte Thermoelektrika: Grundlagen, Verarbeitung und Geräteanwendungen

ZUSAMMENFASSUNG Ag2Se wird weithin als führendes n-Typ-Thermoelektrikum für flexible und tragbare Anwendungen anerkannt, da es eine schmale Bandlücke, intrinsisch niedrige Gitter-Wärmeleitfähigkeit und außergewöhnliche Plastizität bei Raumtemperatur aufweist. Diese Übersicht fasst systematisch die jüngsten Fortschritte bei Ag2Se-basierten Thermoelektrika zusammen, beginnend mit seinen grundlegenden Kristallstrukturen, Defektchemie und elektronischen Bandmerkmalen, die sein halbleitendes und superionisches Transportverhalten steuern. Fortschrittliche Strategien zur Leistungssteigerung werden im Detail erörtert, einschließlich Nanostrukturierung, Stöchiometrieanpassung, Dotierung und der Einbeziehung von anorganischen oder organischen Zweitphasen. Der Fortschritt bei den Fertigungstechniken, einschließlich vakuumassistierter Filtration, Siebdruck, Magnetronsputtern, thermischer Verdampfung und additiver Fertigung, wurde ebenfalls hervorgehoben. Skalierbarkeit, Flexibilität und mechanische Haltbarkeit werden betont. Darüber hinaus wird die Assemblierung und Anwendung von Ag2Se-basierten flexiblen thermoelektrischen Geräten überprüft, einschließlich thermoelektrischer Generatoren, Peltier-Kühler, elektronischen Hautschichten und foto-thermoelektrischen Hybriden. Diese Geräte zeigen starkes Potenzial für Energiegewinnung, lokale Kühlung und intelligentes Sensing. Zusätzlich werden die Herausforderungen der Gerätestabilität, der großflächigen Integration und des Designs multifunktionaler Systeme bewertet. Diese Übersicht verknüpft materialwissenschaftliche Erkenntnisse mit anwendungsbezogenen Aspekten, um den Einsatz von Ag2Se-basierten Thermoelektrika in nachhaltiger Energie und tragbarer Elektronik zu beschleunigen.