主要完成人：王渊旭，闫玉丽，王 超，彭成晓。
热电转换器件能够实现热能和电能的直接相互转换，可用于余热温差发电、电子器件冷却等领域，是能源研究领域的热点。本项目从物理机制层面揭示了现有高性能热电材料晶体结构-电子结构-热电参数之间的普适关联规律和特殊行为，并以此为基础探索了提高相关材料热电性能的新途径，为实验研究提供了理论参考。
主要成果如下：
(1)提出了SnSe和BiCuSeO等层状热电材料的层间和层内导电的物理机制，揭示了n型和p型电导率各向异性强的原因。该项研究被国际热电学会主席杨继辉教授在2017年Energy & Environmental Science（IF：30.067）上发表的论文中给予肯定。
(2)从理论上设计和优化了几种具有本征能谷简并的热电材料。发现CuGaTe2在导带底出现了多能谷汇聚，使n型CuGaTe2的热电性能得到了明显的提高。该项研究被国际热电领域著名专家美国加州理工学院教授G. Jeffrey Snyder给予了肯定。
(3)项目研究发现不同结构的In4Se3纳米管的态密度呈现明显的锯齿状，且（2,2）构形的纳米管费米面附近的态密度明显增强，意味着其电输运性能会得到大幅度提高。通过引入了镜面散射概率参数p，准确地描述了界面对晶格热导率的影响。
(4)研究发现A5M2Pn6化合物中M位原子价态、A位原子半径、A位原子含量等的差别使得阴离子基团形成不同的链状排布，进而显著影响其热电特性。
本项目先后承担国家自然科学基金面上、河南省高校科技创新团队支持计划和河南省科技创新杰出青年基金各1项。8篇代表性论文被SCI引用超150次。部分研究成果被Science，Energy and Environmental Science，Physical Review Letters等顶尖期刊论文给予肯定。培养研究生25人，其中1人获河南省优秀硕士论文，1人获河南省优秀博士论文。
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