TY - JOUR A1 - Gupta, Srashti A1 - Agarwal, Dinesh Chandra A1 - Sivaiah, Bathula A1 - Amrithpandian, Sankarakumar A1 - Asokan, Kandasami A1 - Dhar, Ajay A1 - Panigrahi, Binaya Kumar A1 - Avasthi, Devesh Kumar A1 - Gupta, Vinay T1 - Enhancement in thermoelectric properties due to Ag nanoparticles incorporated in Bi2Te3 matrix JF - Beilstein Journal of Nanotechnology PY - 2019/// VL - 10 SP - 634 EP - 643 SN - 2190-4286 DO - 10.3762/bjnano.10.63 PB - Beilstein-Institut JA - Beilstein J. Nanotechnol. UR - https://doi.org/10.3762/bjnano.10.63 KW - bismuth telluride KW - nanoparticles KW - power factor KW - thermoelectric power N2 - The present study aims to see the enhancement in thermoelectric properties of bismuth telluride (Bi2Te3) annealed at different temperatures (573 and 773 K) through silver (Ag) nano-inclusions (0, 2, 5, 10, 15 and 20 wt %). Transmission electron microscopy (TEM) images of Ag incorporated in Bi2Te3 annealed at 573 K shows tubular, pentagonal, trigonal, circular and hexagonal nanoparticles with sizes of 6–25 nm (for 5 wt % Ag ) and 7–30 nm (for 20 wt % Ag). Ag incorporated in Bi2Te3 annealed at 773 K shows mainly hexagonally shaped structures with particle sizes of 2–20 nm and 40–80 nm (for 5 wt % Ag) and 10–60 nm (for 20 wt % Ag). Interestingly, the samples annealed at 573 K show the highest Seebeck coefficient (S, also called thermopower) at room temperature (p-type behavior) for 5% Ag which is increased ca. five-fold in comparison to Ag-free Bi2Te3, whereas for samples with the same content (5% Ag) annealed at 773 K the increment in thermopower is only about three-fold with a 6.9-fold enhancement of the power factor (S2σ). The effect of size and shape of the nanoparticles on thermoelectric properties can be understood on the basis of a carrier-filtering effect that results in an increase in thermopower along with a control over the reduction in electrical conductivity to maintain a high power factor yielding a high figure of merit. ER - TY - JOUR AU - Hicks, L. D. AU - Dresselhaus, M. S. JF - Phys. Rev. B PY - 1993/// VL - 47 SP - 12727 EP - 12731 DO - 10.1103/physrevb.47.12727 ER - TY - JOUR AU - Dresselhaus, M. S. AU - Chen, G. AU - Tang, M. Y. AU - Yang, R. G. AU - Lee, H. AU - Wang, D. Z. AU - Ren, Z. F. AU - Fleurial, J. P. AU - Gogna, P. JF - Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) PY - 2007/// VL - 19 SP - 1043 EP - 1053 DO - 10.1002/adma.200600527 ER - TY - JOUR AU - Gupta, S. AU - Agarwal, D. C. AU - Tripathi, S. K. AU - Neeleshwar, S. AU - Panigrahi, B. K. AU - Jacquot, A. AU - Lenoir, B. AU - Avasthi, D. K. JF - Radiat. Phys. Chem. PY - 2013/// VL - 86 SP - 6 EP - 9 DO - 10.1016/j.radphyschem.2013.01.009 ER - TY - JOUR AU - Bala, M. AU - Gupta, S. AU - Srivastava, S. K. AU - Amrithapandian, S. AU - Tripathi, T. S. AU - Tripathi, S. K. AU - Dong, C.-L. AU - Chen, C.-L. AU - Avasthi, D. K. AU - Asokan, K. JF - Phys. Chem. Chem. Phys. PY - 2017/// VL - 19 IS - 36 SP - 24886 EP - 24895 DO - 10.1039/c7cp03527f ER - TY - JOUR AU - Bala, M. AU - Gupta, S. AU - Tripathi, T. S. AU - Varma, S. AU - Tripathi, S. K. AU - Asokan, K. AU - Avasthi, D. K. JF - RSC Adv. PY - 2015/// VL - 5 SP - 25887 EP - 25895 DO - 10.1039/c5ra01000d ER - TY - JOUR AU - Gupta, S. AU - Agarwal, D. C. AU - Khan, S. A. AU - Neeleshwar, S. AU - Ojha, S. AU - Srivastava, S. AU - Tripathi, A. AU - Amirthapandian, S. AU - Panigrahi, B. K. AU - Avasthi, D. K. JF - Mater. Sci. Eng., B PY - 2014/// VL - 184 SP - 58 EP - 66 DO - 10.1016/j.mseb.2014.01.002 ER - TY - JOUR AU - Gupta, S. AU - Agarwal, D. C. AU - Prakash, J. AU - Khan, S. A. AU - Tripathi, S. K. AU - Tripathi, A. AU - Neeleshwar, S. AU - Srivastava, S. K. AU - Panigrahi, B. K. AU - Chandra, R. AU - Avasthi, D. K. JF - Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B PY - 2012/// VL - 289 SP - 22 EP - 27 DO - 10.1016/j.nimb.2012.07.036 ER - TY - JOUR AU - Gupta, S. AU - Neeleshwar, S. AU - Kumar, V. AU - Chen, Y. Y. JF - Adv. Mater. Lett. PY - 2012/// VL - 3 SP - 50 EP - 54 ER - TY - JOUR AU - Venkatasubramanian, R. AU - Siivola, E. AU - Colpitts, T. AU - O'Quinn, B. JF - Nature PY - 2001/// VL - 413 IS - 6856 SP - 597 EP - 602 DO - 10.1038/35098012 ER - TY - BOOK AU - Row, D. M. T1 - CRC Handbook of Thermoelectrics PY - 1995/// DO - 10.1201/9781420049718 PB - CRC Press CY - Boca Raton ER - TY - JOUR AU - Faleev, S. V. AU - Léonard, F. JF - Phys. Rev. B PY - 2008/// VL - 77 SP - 214304 DO - 10.1103/physrevb.77.214304 ER - TY - JOUR AU - Zebarjadi, M. AU - Esfarjani, K. AU - Shakouri, A. AU - Bahk, J. AU - Bian, Z. AU - Zeng, G. AU - Bowers, J. AU - Lu, H. AU - Zide, J. AU - Gossard, A. JF - Appl. Phys. Lett. PY - 2009/// VL - 94 SP - 202105 DO - 10.1063/1.3132057 ER - TY - JOUR AU - Ma, Y. AU - Heijl, R. AU - Palmqvist, A. E. C. JF - J. Mater. Sci. PY - 2013/// VL - 48 SP - 2767 EP - 2778 DO - 10.1007/s10853-012-6976-z ER - TY - JOUR AU - Zhang, Y. AU - Stucky, G. D. JF - Chem. Mater. PY - 2014/// VL - 26 SP - 837 EP - 848 DO - 10.1021/cm402150j ER - TY - JOUR AU - Sumithra, S. AU - Takas, N. J. AU - Misra, D. K. AU - Nolting, W. M. AU - Poudeu, P. F. P. AU - Stokes, K. L. JF - Adv. Energy Mater. PY - 2011/// VL - 1 SP - 1141 EP - 1147 DO - 10.1002/aenm.201100338 ER - TY - JOUR AU - Zhang, Q. AU - Xu, L. AU - Zhou, Z. AU - Wang, L. AU - Jiang, W. AU - Chen, L. JF - J. Appl. Phys. PY - 2017/// VL - 121 SP - 055104 DO - 10.1063/1.4975467 ER - TY - JOUR AU - Kim, K. T. AU - Eom, Y. S. AU - Son, I. JF - J. Nanomater. PY - 2015/// DO - 10.1155/2015/202415 ER - TY - JOUR AU - Han, M.-K. AU - Yu, B.-G. AU - Jin, Y. AU - Kim, S.-J. JF - Inorg. Chem. Front. PY - 2017/// VL - 4 IS - 5 SP - 881 EP - 888 DO - 10.1039/c6qi00544f ER - TY - JOUR AU - Zhang, Q. AU - Ai, X. AU - Wang, W. AU - Wang, L. AU - Jiang, W. JF - Acta Mater. PY - 2014/// VL - 73 SP - 37 EP - 47 DO - 10.1016/j.actamat.2014.03.070 ER - TY - JOUR AU - Zhang, Q. AU - Ai, X. AU - Wang, L. AU - Chang, Y. AU - Luo, W. AU - Jiang, W. AU - Chen, L. JF - Adv. Funct. Mater. PY - 2015/// VL - 25 IS - 6 SP - 966 EP - 976 DO - 10.1002/adfm.201402663 ER - TY - PAT AU - Kim, Y.-J. AU - Choi, S. H. AU - King, G. C. AU - Park, Y. AU - Lee, K. T2 - Method of creating micro-scale silver telluride grains covered with bismuth nanoparticles T1 - U.S. Patent PY - 2014/4/8/ IS - US 8,691,612 B2 ER - TY - GEN N1 - Gatan Microscopy Suite® (GMS) is the industry standard software for (scanning) transmission electron microscope experimental control and analysis, http://www.gatan.com/products/tem-analysis/gatan-microscopy-suite-software ER - TY - GEN N1 - ImageJ is an open source image processing program designed for scientific multidimensional images, https://imagej.net/Welcome ER - TY - JOUR AU - Das, V. D. AU - Bhat, K. S. JF - J. Phys. D: Appl. Phys. PY - 1989/// VL - 22 SP - 162 EP - 168 DO - 10.1088/0022-3727/22/1/023 ER - TY - JOUR AU - Xu, G.-Y. AU - Niu, S.-T. AU - Wu, X.-F. JF - J. Appl. Phys. PY - 2012/// VL - 112 IS - 7 SP - 073708 DO - 10.1063/1.4754840 ER - TY - JOUR AU - Wu, H.-j. AU - Chen, B.-Y. AU - Cheng, H.-Y. JF - Acta Mater. PY - 2017/// VL - 122 SP - 120 EP - 129 DO - 10.1016/j.actamat.2016.09.043 ER - TY - JOUR AU - Xiao, C. AU - Qin, X. AU - Zhang, J. AU - An, R. AU - Xu, J. AU - Li, K. AU - Cao, B. AU - Yang, J. AU - Ye, B. AU - Xie, Y. JF - J. Am. Chem. Soc. PY - 2012/// VL - 134 SP - 18460 EP - 18466 DO - 10.1021/ja308936b ER - TY - JOUR AU - Guin, S. N. AU - Pan, J. AU - Bhowmik, A. AU - Sanyal, D. AU - Waghmare, U. V. AU - Biswas, K. JF - J. Am. Chem. Soc. PY - 2014/// VL - 136 SP - 12712 EP - 12720 DO - 10.1021/ja5059185 ER - TY - CHAP AU - Kim, H. J. AU - King, G. AU - Park, Y. AU - Lee, K. AU - Choi, S. T2 - Thermoelectric Performance Enhancement by Surrounding Crystalline Semiconductors with Metallic Nanoparticles, 9th Annual International Energy Conversion Engineering Conference, San Diego, 31.7.2011-3.8.2011 SP - report AIAA 2011-5982 DO - 10.2514/6.2011-5982 ER -