材料學院劉福生、李均欽教授研究團隊與北京大學深圳研究生院新材料學院潘鋒教授合作，論文《Heterovalent Substitution to Enrich Electrical Conductivity in Cu₂CdSn_1-xGa_xSe₄ Series for High Thermoelectric Performances》（異價替代提升Cu₂CdSn_1-xGa_xSe₄電導率獲得高熱電性能）于2015年3月20日在Nature出版集團雜志《Scientific Reports》上出版。SCIENTIFIC REPORTS | 5 : 9365 | DOI: 10.1038/srep09365。第一單位為深圳大學，劉福生教授為通迅作者，已畢業碩士研究生王博為第一作者。在這之前，另一系列研究成果論文《Enhanced Thermoelectric Performance of Cu₂CdSnSe₄ by Mn Doping: Experimental and First Principles Studies》（Mn摻雜對Cu₂CdSnSe₄熱電性能提升：實驗及第一原理計算研究）于2014年7月24日發表于Nature出版集團雜志《Scientific Reports》上，SCIENTIFIC REPORTS | 4 : 5774 | DOI: 10.1038/srep05774。劉福生教授為第一作者，李均欽教授為通迅作者，第一單位為深圳大學。

熱電材料是通過材料內部的載流子的輸運來實現能量轉換的材料。通電可以致冷，利用溫差可以發電。熱電轉換技術具有制造工藝及結構簡單、無傳動部件、維修成本低、穩定性好、使用壽命長、無排放、無環境污染等優點。然而轉換效率提高是目前科學研究人員致力于追求的重點。Cu₂CdSnSe₄因為其復雜的結構使其具有較低的熱導率，在熱電材料的研究領域中受到了關注，但是其電阻率相對較大，導致了熱電性能不高。

在系列研究中，研究團隊利用Ga對Sn位及Mn對Cd位的摻雜，大幅度提高了材料的導電性能，從而提升了熱電優值。研究還利用第一原理計算了摻雜對體系能帶結構及電子態密度的影響。計算結果和實驗得到很好的吻合。

研究得到國家自然科學基金項目（項目號：51171117, 51003060）及深圳市科技計劃研究項目（JCYJ20130329104944356, JCYJ20120613115247045）等資助。        （科學技術部）