Инновационный термоэлектрический материал превращает тепло в | Стартап века
Инновационный термоэлектрический материал превращает тепло в электроэнергию с рекордной эффективностью.
Инженеры Северо-Западного университета США разработали новый термоэлектрический материал на основе высокоочищенного селенида олова. Это наиболее эффективное из существующих на сегодняшний день веществ, способных преобразовывать тепло в электричество.
Термоэлектрические системы генерируют электроэнергию за счет разницы температур в разных частях материала. Она вызывает перемещение электронов из более теплой зоны в холодную, то есть создает электрический ток. Предполагается, что такие устройства позволят получать электричество из отходящего тепла, то есть выделяемого электростанциями, двигателями, электроникой или даже горячей посудой.
Термоэлектрические материалы должны обладать высоким коэффициентом Зеебека, отражающим эффективность преобразования температурного градиента в электричество, хорошей электропроводностью, низкой теплопроводностью и устойчивостью к большим температурам. Совокупность этих качеств выражается «термоэлектрической добротностью», обозначаемой как ZT.
В начале 2000-х годов существовали только материалы с ZT менее 1. Но уже в 2012 году был достигнут показатель 2,2, недавно — 2,7. А у разработки исследователей Северо-Западного университета ZT 3,1.
Изначально команда ученых работала с монокристаллическим селенидом олова, добротность которого удалось довести до 2,6. Чтобы устранить хрупкость материала, инженеры получили поликристаллическую форму вещества. Она прочнее и лучше поддается обработке, чем монокристаллы.
