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

what-energyНовое устройство, разработанное группой 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, пишут novostiit

В мире электроники диоды Шоттки, как и обычные выпрямительные диоды, используются для обеспечения движения электрического тока с определенном направлении. Переход Шоттки делается путем накладывания 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.

Также читать  Астрономы считают, что большинство из пригодных для жизни планет могут быть полностью покрыты водой

“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”.

источник