Форум о Свободной Энергии x-F.A.Q.

Альтернативные источники энергии сейчас (Renewable Energy) => Современная альтернативная энергетика (Renewable Energy Now) => Тема начата: admin от 24.01.2011, 14:41:32

Название: Создан перспективный материал для термогенератора
Отправлено: admin от 24.01.2011, 14:41:32
Создан перспективный материал для термогенератора

(https://x-faq.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fwww.membrana.ru%2Fstorage%2Fimg%2Fq%2Fqsi.jpg&hash=93d72acb8bec6e36ab98ea2c19f70af3)
В качестве материалов для термоэлектрогенераторов (на снимке) учёные предлагали сотни веществ. Нынешний вариант (композит SrTe-PbTe) тоже тестировался ранее. Но для наилучшего результата оказалось важным подобрать удачные пропорции «микстуры» (фото с сайта northwestern.edu)

До 14% бросового тепла от различных машин смогут превращать в ток устройства на основе нового материала, разработанного в США. Авторы эксперимента уверяют, что такие приборы будут не слишком дорогими, и это делает реальным практическое применение новации.

Химики и физики из пары университетов — Северо-Западного (Northwestern University) и Мичигана (U-M) — придумали, как равномерно распределить нанокристаллы теллурида стронция (SrTe) в толще теллурида свинца (PbTe), чтобы те одновременно повышали эффективность полупроводникового преобразователя, но не мешали бегу электронов внутри него.

(https://x-faq.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fwww.membrana.ru%2Fstorage%2Fimg%2Fq%2Fqsj.jpg&hash=5f5d3043f7806012f0a78ed02ce0e5a8)
Зависимость ZT от состава полупроводника и температуры (иллюстрация Kanishka Biswas, Mercouri G. Kanatzidis/Nature Chemistry)

Как объяснили учёные, ключ к хорошему КПД — взаимное выравнивание кристаллических решёток SrTe и PbTe, при котором транспорт фононов (передача тепла) блокируется, а транспорт электронов, напротив, облегчается. Также оказались очень важны пропорции соединений.

У экспериментальной системы на базе лучшего образца, содержащего 2% теллурида стронция и ещё добавку в виде 1% теллурида натрия (Na2Te), термоэлектрический показатель добротности (ZT) оказался равен 1,7 при температуре примерно в 800 K. Для сравнения — в одной из прошлых работ по данной теме замечательным был назван показатель в 1,5.

Детали нового исследования раскрывают статья в Nature Chemistry и пресс-релиз Северо-Западного университета.