Se-Sb-Te三元熱電材料與Ag-In-Se三元太陽能材料之液相線投影圖

Liquidus projections of the Se-Sb-Te ternary thermoelectric material system and the Ag-In-Se ternary solar energy material system

張莨鈞

指導教授 ： 陳信文

國立清華大學/工學院/化學工程學系/碩士(2014年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2014.00091

摘要

Se-Sb-Te三元系統、二元子系統或以其為基材的多元系統中的許多合金，具有良好的熱電性質，是重要的熱電材料。此外Se-Sb-Te合金，亦具有在非晶態及結晶態間快速轉換的性質，可應用在相變化記憶體上。Ag-In-Se系統具有較寬的能隙、與良好的光電轉換效率，是應用在薄膜太陽能電池光吸收層的重要材料。雖然相圖是重要的材料基礎知識，但是目前文獻上沒有任何關於Se-Sb-Te及Ag-In-Se三元系統的液相線投影圖資訊。本研究以實驗的方法來建構Se-Sb-Te及Ag-In-Se之液相線投影圖。首先配置不同組成的三元合金，分析決定其首要固化析出相，並以熱分析測定不同合金之相變化反應溫度。從本研究的三元合金實驗結果、配合組成二元系統之相圖，測定了液相線投影圖。Se-Sb-Te三元液相線投影圖可區分出6個首要析出相區，分別為Sb、-Sb2Te、-SbTe、Sb2Te3、(Se,Te)及Sb2Se3，其中沒有任何三元相的存在。相圖中包含3個classⅡ的不變反應，分別為L+Sb2Te3↔Sb2Se3+(Se,Te)，溫度為415.3oC；L+Sb↔-Sb2Te+Sb2Se3，溫度為514.5oC和L+Sb2Te3↔-SbTe+Sb2Se3，溫度為508.1oC；及一個class I的反應L↔-Sb2Te+-SbTe+Sb2Se3，溫度為506.1oC，在Sb2Te3/Sb2Se3液相線上存在一個鞍點。Ag-In-Se系統的液相線投影圖可區分為14個首要析出相區，分別為Ag、In、Se、-Ag3In、-Ag3In、Ag9In4、AgIn2、In4Se3、InSe、In6Se7、In2Se3、Ag2Se、AgInSe2 and AgIn5Se8。其中包含7個不變反應，分別為2個Class II反應L+Ag↔AgInSe2+Ag2Se，溫度為631.7oC及L+AgInSe2↔Ag+AgIn5Se8，溫度為590.8oC；2個Class I反應：L↔Ag+AgIn5Se8+InSe，溫度為568.7oC及L↔AgIn2+InSe+In，溫度為142.8oC；3個Class Ⅲ反應：L+-Ag3In+Ag↔InSe，反應溫度為579.4oC、L+-Ag3In+InSe↔Ag9In4，溫度為528.1oC及L+Ag9In4+InSe↔AgIn2，溫度為170.7oC。

關鍵字

液相線投影圖 ； 熱電材料 ； 太陽能材料

參考文獻

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