Международная команда исследователей представила новый материал и эффективный способ преобразования излишков тепла в электричество. Их можно применить в десятках устройств.

Группа ученых из Северо-Западного университета и Сеульского национального университета в Корее представили высокоэффективный термоэлектрический материал, который можно использовать при разработке десятков устройств. Это очищенный селенид олова в поликристаллической форме — он превосходит монокристаллическую форму в преобразовании тепла в электричество, что делает его самой эффективной термоэлектрической системой в истории. Исследователи смогли достичь высокого коэффициента преобразования после выявления и устранения проблемы окисления, которая снижала эффективность в предыдущих исследованиях.

Поликристаллический селенид олова можно разработать для использования в твердотельных термоэлектрических устройствах в различных отраслях промышленности с потенциально большой экономией энергии. Ключевой целью применения является улавливание промышленного отработанного тепла — например, на электростанциях, в автомобильной промышленности, на заводах по производству стекла и кирпича — и преобразование его в электричество.

Более 65% энергии, производимой во всем мире из ископаемых видов топлива, теряется в виде отработанного тепла.

Исследователи отмечают, что этот материал можно применить в десятках сценариев. К примеру, на Марсе источником тепла является радиоактивный распад плутония, а эффективность преобразования устройства составляет 4–5%. Этого достаточно для питания Perseverence, но на Земле это плохой результат.

«Термоэлектрические устройства используются, но только в нишевых устройствах. Однако они не получили такого распространения, как солнечные батареи, и есть значительные трудности в создании хороших устройств. Мы сосредоточились на разработке материала, который был бы недорогим и высокоэффективным и способствовал бы более широкому применению термоэлектрических устройств», — отметили исследователи.