Создано устройство, демонстрирующее самую высокую эффективность преобразования тепловой энергии в электрическую

Термоэлектрическое преобразование энергии


Новое устройство, разработанное группой И Гу (Yi Gu), профессора из Отдела физики и астрономии Вашингтонского университета, способно превратить любой источник тепла в источник электрической энергии. Это устройство имеет сложную многослойную структуру, а с электрической точки зрения оно является так называемым диодом Шоттки Ван-дер-Ваальса (Van der Waals Schottky diode). Эффективность преобразования тепла в электрическую энергию у нового устройства минимум в три раза выше эффективности преобразования термоэлектрических элементов на базе кремния, и такие устройства могут выступить в качестве дополнительного источника энергии в автомобилях, компьютерах и смартфонах.

В мире электроники диоды Шоттки, как и обычные выпрямительные диоды, используются для обеспечения движения электрического тока строго в определенном направлении. Переход Шоттки создается путем наложения слоя металлического проводника, алюминия, к примеру, на слой полупроводникового материала, кремния. Однако, в новый "термоэлектрический вариант" диода Шоттки имеет совершенно другое строение, в нем используется два слоя селенида индия, один из которых был подвергнут высокотемпературной обработке. Это обеспечило то, что один из слоев селенида индия действует как металлический проводник, а второй - как полупроводниковый материал.

В отличие от традиционных диодов Шоттки, в материале нового диода нет никаких дополнительных примесей, благодаря чему практически отсутствуют дефекты на границе стыка двух материалов. Большая площадь контакта между слоями "металлического" и "полупроводникового" селенида индия обеспечивает очень малое электрическое сопротивление перехода, позволяя электрическому току течь через структуру диода практически без потерь.

В настоящее время И Гу и его коллеги работают над увеличением эффективности преобразования тепловой энергии в электрическую, пробуя различные варианты совмещения разных слоев из селенида индия. Параллельно с этим ведется разработка технологии производства всех необходимых материалов в количествах, достаточных для промышленного производства термоэлектрических элементов на базе новых диодов Шоттки Ван-дер-Ваальса.

"Наши исследования находятся сейчас на ранней стадии. Но уже понятно, что разработанные нами технологии являются большим шагом вперед в области термоэлектрического преобразования энергии" - рассказывает И Гу, - "И эти технологии, хочется надеяться, сыграют одну из ключевых ролей в энергосберегающих технологиях следующих поколений".




Ключевые слова:
Термоэлектрическое, Преобразование, Энергия, Тепло, Электричество, Эффективность, Диод, Шоттки, Селенид, Индий

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Селенид индия - новый материал из разряда "удивительных" двухмерных матер ...
  • Исследователи института AIST подняли эффективность низкотемпературных термо ...
  • Компания Panasonic разработала новые высокоэффективные термоэлектрические г ...
  • Акустический диод позволяет звуковым волнам распространяться только в одном ...
  • Как эффективно преобразовать ненужное тепло в электрическую энергию?




  • 8 сентября 2017 10:15
    #1 Написал: Zerger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 773
    снова индий... около 1800$ за 1кг (марки ИН000) на рынке.


    --------------------
        
    8 сентября 2017 16:44
    #2 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 486
    Zerger,
    Все зависит от толщины этого слоя
        
    9 сентября 2017 10:01
    #3 Написал: gendalf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 615
    Zerger, золото в компьютерах используется - 43295$ за кг
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.