改进的热电学:科学家利用“电子的交通堵塞”来增强热到电性转换

电力可以很容易地转化为热量 - 每个电动炊具都可以。但是相反吗?热量可以直接转化为电力,而无需蒸汽轮机或类似的绕道?

来源:英国物理学家网首页
在Kagome晶格荷里载体上由于量子机械效应而被固定,该效应被Tu Wien的Andrej Pustogow团队使用,以优化热电性能。学分:Tu Wien

电力可以很容易地转化为热量 - 每个电动炊具都可以。但是相反吗?热量可以直接转化为电力,而无需蒸汽轮机或类似的绕道?

物理学家托马斯·塞贝克(Thomas Seebeck)在200年前以明确的“是”回答了这个问题。他能够证明某些材料(称为热电学)在一侧加热并在另一侧冷却时会产生电力。温度差会产生电能 - 不需要机械发电机。现在这被称为Seebeck效应。

当需要少量的电能时,这种热电发生器非常实用。例如,它们用于太空任务。但是,不幸的是,迄今为止已知的热电材料效率不足以大规模替代传统的发电厂。

热电材料

由Tu Wien固态物理研究所的Andrej Pustogow教授领导的工作组正在研究具有改善热电特性的新材料。现在,使用新技巧,他们成功地显着提高了热电学的性能。

该论文发表在《物理评论》杂志上。

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更多热量 - 更多的移动性

“尽管对半导体材料进行了世纪的深入研究,但自从1950年代发现鞭毛tell虫化合物以来,尚无重大进展,这将导致该技术的日常使用,” Pustogow说。 “现在,我们已经向前迈出了一大步 - 到目前为止,这些金属材料在这一领域尚未关注。”

电荷载体的迁移率取决于温度和材料。学分:维也纳技术大学