近日，物质科学学院陈辰研究员课题组与哈尔滨工业大学（深圳）张倩教授课题组合作在热电材料与器件研究中取得新进展，相关成果以“Realizing an excellent conversion efficiency of 14.5% in the Mg3Sb2/GeTe-based thermoelectric module for waste heat recovery”为题发表在国际著名期刊Energy & Environmental Science上。陈辰特聘研究员为本论文的共同通讯作者，大湾区大学物质科学学院为本论文的第二单位。
热电材料能够实现热能与电能间的直接相互转换，对于缓解当前全球能源紧张的局势具有战略意义。热电器件兼具发电与制冷的功能，相比传统的能量转换技术具有无污染、无噪声、响应速度快、易于维护、安全可靠等优势，在全球热管理市场中占有相当份额。Mg3Sb2是一种优良的热电材料，组成元素丰富，环境友好，具有利用中温余热发电的巨大潜力。
在这项工作中，研究者通过细化调节Mg3Sb2中合金化Mg3Bi2的含量，在提高加权迁移率的同时抑制了双极扩散效应对热导率的贡献，从而在宽温度范围内获得了高品质因子。随后进一步引入过渡金属调控载流子散射机制，最终在Mg3.15Co0.05Sb1.74Bi0.75Se0.01中实现了~1.43的平均热电优值（300-773 K）。与前期工作中开发的优异p型GeTe基材料配对，通过纳米银烧结技术组装的单级热电模块在480 K的温差下实现了创纪录的14.5%的热电转换效率，标志着Mg3Sb2基热电材料在中温余热回收应用中的广阔前景。
陈辰研究员课题组的主要研究方向为新型热电材料的开发、高性能热电材料的电声输运调控、热电器件的设计与效率提升。课题组经费充足，与国内外众多专家合作密切，现诚招多名材料、物理、化学等相关背景的联培研究生、研究助理和博士后研究人员，热诚欢迎对本团队研究方向感兴趣的有志青年学者加入，具体事宜可发送邮件至ccmldn@gbu.edu.cn作进一步沟通交流。
