转换和操作过程中的能源浪费是全球的一个严重问题，并引起了越来越多的关注。热电（TE）技术为从转换效率低的分散热源中收集废热提供了前景。转换效率主要与热电材料的优值zT有关。zT = S2σT/(κe + κL)，其中S、σ、T、κe和κL分别表示Seebeck系数、导电性、绝对温度、载流子和晶格导热系数。为了追求高TE性能，电和热传输性能应同时解耦和优化。一般来说，提高TE性能的成功策略需要有序能带结构的高电导性能和无序原子排列的低晶格导热性，遵循声子-玻璃电子晶体概念。最近提出的高熵策略提供了扩展的成分范围，其中可以同时实现稳定的晶体结构和无序的原子排列。然而，无序系统中电子的Anderson局域化可能会破坏电子的输运特性。此外，由于熵驱动的结构稳定，低对称材料晶体对称性增加也可能加强声子的传播。因此，挑战在于避免可能的电子局域化，同时实现声子在高熵材料中的局域分布。2022年7月7日，南方科技大学何佳清教授团队在Science上发表文章，High figure-of-merit and power generation in high-entropy GeTe-based thermoelectrics，在热电材料中继续取得突破！通过调整电子和声子定位，作者在基于碲化锗（GeTe）的高熵材料中将750 K时的优值提高到2.7，并使用制造的分段模块在506 K的温差下实现了13.3%的高实验转换效率。通过增加熵，增加的晶体对称性使电子在扭曲的菱形结构中的分布离域化，从而导致能带收敛并改善了电性能。相反，熵诱导无序的局域声子抑制了横向声子的传播，这是非谐度增加和晶格热导率大幅下降的原因。作者为通过熵操作调整电子和声子局域化提供了一个范式，也演示了一种提高高熵热电材料性能的途径。值得注意的是，这是何佳清教授以通讯作者身份在Science上发表的第四篇Science，前三篇为：
