實驗室內。
穿戴著全覆式防護服的黃修遠，在調整納米線紡織機的線角度。
經過一次次調整，他編織出一塊納米布，則是一直由磷納米線、硫納米線編織而成的產物。
具體由兩層組成，一層是以特定角度編織的三線交叉磷納米線網，一層是厚度15納米的硫納米線網。
然後表面通過離子沉積，將一層氧化鋁覆蓋上去，形成一層緻密的外殼。
看起來是一塊平平無奇的氧化鋁板子，實際上卻內有乾坤。
他將複合板材處理後，交割一旁的助手：「張偉，拿去進行電熱值測試。」
一旁的大眾臉張偉，小心翼翼的接過複合板材，送到實驗室的材料物化檢測室內，開始進行全面的檢測。
黃修遠跟著來到檢測室內。
隨著幾個研究員對複合板材，展開進行一系列的檢測，研究熱電材料出身的研究員喬青石想說話，卻發現自己舌頭仿佛打結了一般。
因為眼前這塊複合板材的熱電優值，超出了他們的意料之中。
所謂的熱電優值，就是材料的熱電轉化效率，符號是zt，目前材料學界發現的熱電材料中，熱電優值最高的大概在6左右，這是只能在實驗室中微量製備的材料。
在喬青石和張偉等人的認知中，目前的熱電材料界中，那幾種技術路線裡面，包括二維多層膜、超晶格、鉍納米線、碳納米管、量子阱系統、類貓眼結構、矽鐵鎢合金之類，熱電優值都被卡在6，同時也不具備大規模量產的工藝。
而他們眼前的複合板材，熱電優值竟然高達市面上大規模量產的熱電材料，熱電優值普遍在2.8～3左右。
複合板材的熱電優值，已經達到了普通熱電材料的3.79～4倍左右。
很多不知道這意味著什麼，熱電材料的應用領域，主要在溫差發電、熱電製冷、傳感器和溫控器等。
熱電優值在2.8～3的普通熱電材料，通常發電中的熱電轉化效率只有6～8%左右。
而當熱電材料的熱電優值提升到11.37時，這意味著溫差發電機的效率，將提升到24%左右。
儘管這材料的熱電效率，比不上30%效率的砷化鎵太陽能電池板，也不不上火電站的蒸汽輪機。
但是熱電材料用非常多優點，比如結構簡單，只需要熱電材料本身，加上導線、開關，就可以使用。
另外發電條件要求不太苛刻，只要有溫度差，就可以發電。
「原來如此，這是二維多層薄膜加上超細納米線，而且磷納米線的三線交叉編織角度，估計就是利用量子阱系統。」喬青石自言自語起來。
黃修遠笑著點了點頭：「不錯，就是三重加持，多層薄膜、超細納米線、量子阱系統，三者結合後，壓低了導熱係數，同時提高了導電係數和塞貝克係數。」
喬青石滿眼儘是震撼。
熱電優值zt，有一條專門的公式：
zt＝s2σt/k（s為塞貝克係數、σ為導電率、t是溫度、k是導熱率）。
從公式中，我們可以知道，影響熱電優值的因素，就是塞貝克係數、溫度、導電率和導熱率。
其中最關鍵的兩個要素，就是導電率和導熱率，如果要提高熱電優值，這麼作為分母的導電率必須高，而作為分子的導熱率，則必須儘可能的小。
然而現實中，導電率和導熱數卻仿佛一個連體嬰，很少有材料可以同時滿足高導電率、低導熱率。
喬青石驚嘆不已：「納米尺寸確實會放大的量子尺寸效應，但是黃總這般的構思，絕對是熱電材料界的一次革命。」
「少拍馬屁，哈哈。」黃修遠笑道。
喬青石搖搖頭：「這可不是拍馬屁，我在中科院的時候，前老闆那個項目拿了幾千萬經費，才搞出一個zt4.2的高不成低不就，您這個材料一出來，諾貝爾都有可能了。」
「炸藥獎就別想了，那東西就一塊雞肋。」黃修遠拿起複合板材：「我們繼續討論一下這個材料。」
「黃總，還想繼續改進?」喬青石有些不淡定。
「科學永無止境，我認為硫納米線這邊，還有繼續改進的可能。」
「外國不少團隊的研究，在硫鉍納米線可以提高zt，是否可以考慮一下?」喬青石提議道。
但是黃修遠卻搖了搖頭：「鉍金屬又少又貴，在實驗室研究一下還可以，到工業化量產，估計成本要上天。」
「額……」喬青石頓時反應過來。
現在黃修遠研發的複合板材，主要材料是磷、硫和氧化鋁，都是可以大規模生產的材料。
而鉍金屬比白銀還少一些，雖然華國的鉍儲量全球第一，問題是這種稀有金屬資源，不太適合大規模量產。
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如果是用在精密儀器之類，那還可以考慮。
現在的磷硫—氧化鋁複合板材，擁有11.37的熱電優值，已經非常強大了，而且具備大規模量產的條件。
黃修遠想了想，並沒有完全否定鉍納米線這個方向：「如果你感興趣，可以研究一下這個方向，鉍納米線咱們公司還玩得起，如果效果良好，可以考慮應用在高端產品上。」
「那我就研究一下。」
眾人對於新熱電材料的研發，展開了大討論。
在討論過程中，黃修遠又帶著他們編織了多種類型的熱電材料，只是熱電優值要突破11.37這個新高峰，基本是異常困難的。
比如喬青石將鉍納米線和硫納米線混編織，成為厚度27納米的多層納米線網。
在測試過程中，量子尺寸效應進一步凸現，讓帶邊緣的電子態密度增大，增強了材料的導電率。
同時由於材料表面晶界的反射，導致熱傳導中的聲子傳導被阻擋，進而壓低了導熱率。
將熱電優值從提升到了問題是材料成本也翻十幾倍。
鉍硫磷—氧化鋁複合材料的性價比不高，只能應用在高端產品上，比如太空飛行器的同位素溫差發電機，就適合使用這種熱電材料。
事實上，燧人公司在各種納米材料的應用上，由於擁有大量生產納米線、納米粉末的方法，因此公司的材料研究員們，都在拼命的深入研究。
比如在太陽能電池板上，矽納米線網複合矽納米鍍層後，形成納米矽片，在能量轉換效率上，達到了26.4%的極高水平。
而且複合矽納米鍍層後，納米矽片的使用壽命非常久，發電效率基本可以維持十幾年不變。
光電材料的進步，加上熱電材料，兩者其實是可以結合起來的，因為納米矽片是透明的，完全可以結合在一起，利用陽光的光能和熱能。
第一百六十六章 電與熱
