对于热电材料来说，银是冷热交替的

这项工作发表在《自然能源》杂志的一篇论文中，它将加速用于发电和其他用途的先进热电模块的开发。研究人员在由三种不同的最先进的热电材料制成的模块中测试了银纳米颗粒，这些材料设计用于在广泛的温度范围内工作。

热电材料由于其作为清洁能源的潜力而引起了人们越来越多的兴趣。当这种材料利用热流从较热的区域流向较冷的区域，将热量(如发电厂或其他工业过程产生的废热)转化为电能时，就会产生这种热量。但要利用这种能力，需要找到一种材料，它可以在不影响材料性能的情况下，以电和热的方式连接材料的冷热两面。

连接材料或焊料被熔化，在两边之间形成一个界面。这意味着焊料的熔点必须高于器件的工作温度，以便在器件工作时保持稳定。如果热电材料在更高的温度下工作，连接层将重新熔化。

但如果连接材料的熔点过高，也会产生问题，因为在连接过程中，高温会影响热电材料的稳定性和性能。理想的连接材料在组件组装过程中熔点相对较低，这样就不会使热电材料不稳定，而且能够承受高工作温度而不会再熔化。

银的特性使它成为一种有用的连接材料，包括高导热性和高导电性。但它的熔点也相对较高，高达962℃，会影响许多热电材料的稳定性。在这项工作中，研究人员利用了纳米银的熔点比大块银低得多的事实。在模块组装完成后，纳米颗粒可以恢复到大块状态，重新获得更高的熔点以进行操作。

“如果你把银制成纳米颗粒，熔点可能低至400°C或500°C，这取决于颗粒的大小，”德克萨斯大学物理学教授、德克萨斯超导中心主任、该论文的通讯作者任志峰说。“这意味着你可以在600°C或700°C下使用该设备，只要工作温度保持在大块银的熔点或962°C以下，就不会有问题。”

研究人员用三种众所周知的热电材料测试了银纳米颗粒，每种材料在不同的温度下工作。他们发现，一种以铅碲为基础的模块，可以在约573K至约823K(300°C至550°C)的低温下工作，产生约11%的热电转换效率，并在50个热循环后保持稳定。他们还使用银纳米颗粒作为低温碲化铋和半赫斯勒高温材料模块的连接材料，这表明该概念将适用于各种热电材料和用途。

根据任教授的说法，根据预期的热源，可以使用不同的热电材料，以确保材料能够承受施加的热量。“但这篇论文证明，无论什么材料，我们都可以使用相同的银纳米颗粒作为焊料，只要施加的热量不超过960°C，”以保持低于大块银的熔点，他说。