열전재료에서 높은 성능지수를 갖기 위해서는 높은 파워지수 (power factor, S2/ρ)와 낮은 열전도도가 요구된다. 그러나 성능지수의 변수들은 각각 독립적으로 조절할 수 없고 상호 의존성으로 인해 성능지수를 증가시키기는 쉽지 않다. 현재까지 많은 연구들이 저차원과 포논 산란 등을 통한 열전도도 감소시키는 방향으로 진행이 되었다. 반면에 파워지수를 증가시키는 연구는 많지 않았다. 파워지수를 증가시키기 위한 가장 큰 어려움은 전기저항률과 제벡계수 사이의 trade-off가 발생한다는 것이다. 이러한 trade-off를 제거한다면 이론적으로 Watt급의 파워지수 열전재료 구현이 가능하다. 

제안하는 연구는 파워지수의 향상을 위해 열전류 (heat current)와 전류 (electric current)의 흐름이 계면을 통해 수송되는 『포논-칼코지나이드 전자-전도체』 이종접합을 구조적으로 통합함으로써 달성할 수 있다. 새롭게 도출된 물리현상에 대한 이론적인 고찰과 실험적인 검증 과정을 통해 세계최고수준의 Watt급 파워지수를 갖는 열전구현하고자 한다. 

본 과제에서 제안한 금속-칼코지나이드기반 이종접합 구조는 복잡한 양자물리를 가지고 있지는 않지만, 기존에 전혀 생각지 못했던 발상의 전환을 통해 도출된 아이디어를 통해 물질의 성능지수 및 파워지수를 증가시킬 수 혁신적인 방법이며 이를 통해 기존 열전재료에서는 불가능한 Watt급 웨어러블 열전 에너지 하베스터에 응용하고자 한다.