Finjustering af termoelektriske materialer til billigere vedvarende energi

Forskere fra Queen Mary University of London har udviklet nye termoelektriske materialer, som kunne give en billig mulighed for at omdanne varmeenergi til elektricitet.

Materialer kendt som halogenidperovskiter er blevet foreslået som overkommelige alternativer til eksisterende termoelektriske materialer, dog indtil videre har forskningen i deres egnethed til termoelektriske anvendelser været begrænset.

I dette studie, udgivet i Naturkommunikation , videnskabsmænd udførte en række eksperimenter på tynde film af halogenidperovskit, cæsium tinjodid, at teste dens evne til at skabe elektrisk strøm fra varme. Forskerne fandt ud af, at de var i stand til at forbedre materialernes termoelektriske egenskaber gennem en kombination af metoder, hvilket involverede delvis oxidation og indføring af yderligere elementer i materialet.

Dr. Oliver Fenwick, leder Royal Society University Research Fellow og lektor i materialevidenskab ved Queen Mary University of London, sagde:"I mange år er halogenidperovskiter blevet foreslået som lovende termoelektriske materialer. Men mens simuleringer har foreslået gode termoelektriske egenskaber, har reelle eksperimentelle data ikke opfyldt disse forventninger.

"I dette studie, vi brugte med succes 'doping' -teknikker, hvor vi bevidst indfører urenheder i materialet, at finjustere og forbedre de termoelektriske egenskaber af cæsiumtiniodid, åbner muligheder for dens anvendelse i termoelektriske applikationer. "

Termoelektriske materialer bruger temperaturforskelle til at generere elektrisk energi. De er blevet foreslået som en lovende bæredygtig tilgang til både energiproduktion og genanvendelse, da de kan bruges til at omdanne spildvarme til nyttig elektricitet. Imidlertid, nuværende udbredte termoelektriske materialer er dyre at producere og forarbejde, hvilket har begrænset udbredelsen af ​​denne grønnere teknologi.

Dr. Fenwick, sagde:"Med den øgede globale bevidsthed om klimaændringer og erkendelse af, at en række vedvarende energiløsninger vil være nødvendige for at opfylde vores energibehov, termoelektriske generatorer er nu i centrum i dagens debat om "grøn teknologi".

"De termoelektriske materialer, vi har i øjeblikket, er dyre, og nogle indeholder endda giftige komponenter. Et af de største vækstområder for termoelektrisk teknologi er til husholdninger, kommercielle eller bærbare applikationer, så der er behov for at finde billigere, ikke-giftige materialer, der også kan fungere godt ved lave temperaturer, for at disse ansøgninger bliver fuldt ud realiseret. Vores forskning tyder på, at halogenidperovskitterne kunne, med lidt finjustering, udfyld dette tomrum."