导率以及所检验的ZT值 示于以下表3中。此外，对于比较例2至比较例6中在300K和/或673K下测量的电导率、 塞贝克系数和功率因数的测量结果也示于表4中。此外，对于实施例1至实施例6中所测 量的电导率、塞贝克系数和热导率以及所检查的ZT示于表5至表10中。
[0122] 表 3
[0123]
[0128] 表 6
[0129]
[0134] 表 9
[0135]
[0138] 同时，为了方便比较，将在表3和表5中示出的比较例1中和实施例1至实施例6 中所测得的ZT值描绘于图2。
[0139] 首先，参照表3、表5至表10和图2,可以发现，在如表5至表10中所不的根据 实施例1至实施例6的化合物半导体的情况下，与表3所示的比较例1的化合物半导体 (BiCuOTe)相比，功率因数大大提高并且热导率大大降低。此外，从这一点来看，可以理解的 是，与比较例的化合物半导体的ZT值相比，根据实施例1至实施例6的化合物半导体的ZT 值大大提高。
[0140] 具体地，参照图2,可以发现，与比较例的化合物半导体相比，根据本公开内容的几 个实施例的化合物半导体的ZT值得到提高。
[0141] 例如，在约473K的温度条件下，比较例1的ZT值为0. 50,实施例1至实施例6的 ZT值提高为0. 52以上，优选为0. 60以上，更优选为0. 65以上，这都大于0. 50。另外，在约 573K的温度条件下，比较例1的ZT值为0. 62,但实施例1至实施例6与比较例1非常不 同，其ZT值为0. 65以上，优选为0. 70以上，更优选为0. 75以上。此外，在约673K的温度 条件下，比较例1的ZT值为0. 70,但实施例1至实施例6与比较例1非常不同，其ZT值为 0. 74以上，优选为0. 80以上，更优选为0. 90以上。此外，在约773K的温度条件下，比较例 1的ZT值为0.69,但实施例1至实施例6与比较例1非常不同，其ZT值为0.76以上，优选 为0. 80以上，更优选为0. 9以上，进一步优选为1. 9以上。
[0142] 接下来，参照表4和表5至表10,可以发现，在邻近300K或673K的低温或中温下， 与根据比较例2至比较例6的化合物半导体相比，根据实施例1至实施例6的化合物半导 体具有大幅提尚的功率因数。
[0143] 具体地，在300K至800K的温度范围内，根据本公开内容的实施方案的化合物半导 体的功率因数可以为5. 0μW/cmK2以上。
[0144] 更详细地，参照表5至表10,在300K到800K的整个温度范围内，根据实施例1至 实施例6中的化合物半导体示出5. 5μW/cmK2以上的功率因数。
[0145] 另外，在300K至800K的温度条件下，根据本公开内容的实施方案的化合物半导体 的功率因数为6. 0μW/cmK2。具体地，在300K至800K的温度条件下，根据本公开内容的实 施方案的化合物半导体的功率因数可以为6. 5μW/cmK2以上，优选为7. 0μW/cmK2以上，更 优选为7. 5μW/cmK2以上。
[0146] 同时，与实施例1至实施例6的化合物半导体不同，在根据比较例2至比较例6的 化合物半导体中，不包含Bi，并且未用过渡金属部分取代Cu。如表4所示，根据比较例2至 比较例6的半导体在300K或673K的温度条件下的功率因数仅为0. 1μW/cmK2至1. 3μW/ cmK2,这远低于本发明的功率因数。
[0147] 因此，如果考虑实施例和比较例的比较结果，则可以理解，根据本公开内容的化合 物半导体具有优异的热电转换性能。
[0148] 已对本公开内容进行了详细描述。然而，应当理解的是，由于从该详细描述中，本 公开内容的精神和范围内的各种改变和修改对本领域技术人员来说是显而易见的，因此说 明本公开内容的优选实施方案时，仅仅以示例的方式给出详细描述和具体实施例。
【主权项】
1. 一种化合物半导体，由以下化学式1表示： 〈化学式1> Bii xMxCu!wTwOa yQlyTebSez 其中在化学式1中，M是选自Ba、Sr、Ca、Mg、Cs、K、Na、Cd、Hg、Sn、Pb、Mn、Ga、In、ΤΙ、As和Sb中的至少一种，Q1是选自S、Se、As和Sb中的至少一种，T是选自过渡金属元素中 的至少一种，0彡x〈l，0〈w〈l，0. 2〈a〈l. 5,0彡y〈l. 5,0彡b〈l. 5和0彡ζ〈1· 5。2. 根据权利要求1所述的化合物半导体， 其中在化学式1中，Τ是选自Co、Ag、Zn、Ni、Fe和Cr中的至少一种。3. 根据权利要求1所述的化合物半导体， 其中在化学式1中，w满足条件0〈w〈0. 05。4. 根据权利要求1所述的化合物半导体， 其中在化学式1中，X、y和Z分别满足条件X= 0、y= 0和z= 0。5. 根据权利要求1所述的化合物半导体， 其中化学式1由BiCUlwCowOTe表示。6. 根据权利要求1所述的化合物半导体， 其中在化学式1中，Μ是Pb，并且y、b和z分别满足条件y= 0、b= 0和z=l。7. 根据权利要求1所述的化合物半导体， 其中所述化合物半导体在300K至800K的温度条件下具有5. 0μW/cmK2以上的功率因 数。8. -种制造在权利要求1中所限定的化合物半导体的方法，包括： 通过以下来形成混合物：将Bi203、Bi和Cu的粉末，选自Te、S、Se、As、Sb及其氧化物 中的至少一种的粉末，以及选自过渡金属元素及其氧化物中的至少一种的粉末混合，以及 任选进一步混合选自Ba、Sr、Ca、Mg、Cs、K、Na、Cd、Hg、Sn、Pb、Mn、Ga、In、Tl、As、Sb及其氧 化物中的至少一种的粉末；以及 对所述混合物进行加压烧结。9. 根据权利要求8所述的制造化合物半导体的方法， 其中所述过渡金属元素包括Co、Ag、Zn、Ni、Fe和Cr。10. 根据权利要求8所述的制造化合物半导体的方法，在所述加压烧结的步骤之前，还 包括： 对所述混合物进行热处理。11. 根据权利要求10所述的制造化合物半导体的方法，其中所述热处理的步骤通过固 态反应的方式进行。12. 根据权利要求8所述的制造化合物半导体的方法， 其中所述加压烧结的步骤通过放电等离子体烧结或热压来进行。13. -种热电转换装置，其包括由权利要求1至7中任一项所限定的所述化合物半导 体。14. 根据权利要求13所述的热电转换装置， 其中包括由权利要求1至7中任一项所限定的所述化合物半导体作为P型热电转换材 料。15. -种太阳能电池，其包括由权利要求1至7中任一项所限定的所述化合物半导体。16. -种体型热电材料，其包括由权利要求1至7中任一项所限定的所述化合物半导 体。
【专利摘要】公开了一种能够用于例如热电材料的用途的新化合物半导体材料及其应用。根据本发明的所述化合物半导体可以通过以下化学式1来表示。<化学式1>Bi1-xMxCu1-wTwOa-yQ1yTebSez。在化学式1中，M是选自Ba、Sr、Ca、Mg、Cs、K、Na、Cd、Hg、Sn、Pb、Mn、Ga、In、Tl、As和Sb中的一种或更多种元素，Q1是选自S、Se、As和Sb中的一种或更多种元素，T是选自过渡金属元素中的一种或更多种元素，0≤x＜1，0＜w＜1，0.2＜a＜1.5，0≤y＜1.5，0≤b＜1.5和0≤z＜1.5。
【IPC分类】H01L35/16, H01L35/14
【公开号】CN105308766
【申请号】CN201480018809
【发明人】权五贞, 金兑训, 朴哲熙, 高京门, 郑粲烨
【申请人】株式会社Lg化学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年10月6日
【公告号】EP2958156A1, EP2958156A4, US20160204327, WO2015050420A1