Преобразование тепла в электричество полупроводниками

«То, что было найдено, это новый способ конструирования термоэлектрических полупроводников - материалов, которые преобразуют тепло в электричество. Обычные термоэлектрики, которые существовали последние 20 лет или около того, неэффективны и дают слишком мало энергии, поэтому широко не используются»

Открытие, опубликованное в журнале [1] Science Advances, может обеспечить более эффективную выработку электроэнергии из тепла, используя такие источники, как выхлопные газы автомобилей, сброс тепла в промышленных процессах и прочее.

«Благодаря этому открытию можно будет производить больше электрической энергии из тепла, чем это делается сегодня». «Это то, о чем до сих пор никто даже не думал, что это возможно».

Открытие основано на крошечных частицах, называемых парамагнонами - веществах, которые не совсем магниты, но сохраняют некоторые магнитные свойства. Это важно, потому что у магнитов при нагревании ослабевает магнитное поле, и они приобретают так называемые парамагнитные свойства.

Поток магнетизма - это то, что ученые называют «спинами», создающими тип энергии, называемой термоэлектричеством магнонного сопротивления, которое до этого открытия не предполагалось использовать для сбора энергии.

«То, что было найдено, это новый способ конструирования термоэлектрических полупроводников - материалов, которые преобразуют тепло в электричество. Обычные термоэлектрики, которые существовали последние 20 лет или около того, неэффективны и дают слишком мало энергии, поэтому широко не используются".

Магниты привлекают внимание в качестве средства сбора тепловой энергии, когда одна сторона магнита нагревается, другая сторона - более холодная - намагничивается, вызывая спиновое вращение, которое приводит в движение электроны, создающие электрический ток. В то же время, при нагреве магнитов, они теряют большую часть своих магнитных свойств, превращаясь в парамагнетики - «почти, но уже не совсем магниты».

Исследовательская группа тестировала парамагноны, чтобы выяснить, могут ли они в определенных обстоятельствах создавать необходимое спиновое вращение, чтобы привести в движение электроны. По их словам, они обнаружили, что парамагноны действительно могут поддерживать этот процесс. И это, по их словам, позволяет генерировать электричество из тепла.

Ссылки:

1. http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aat9461

Источник: ScienceDaily