About / Advertise
Genombrott för
termoelektriska
kretsar
20 procent av värmen förvandlas till elektricitet i forskarnas labb mot 5–7 procent i motsvarande material i dagens teknik. Om 2–3 år kan resultaten tas i bruk, hoppas forskarna.En termoelektrisk krets arbetar genom att isolera värme men leda elektricitet. Värmeledningen bromsas genom att man rubbar regelbundenheterna i mineralen. Forskarnas knep är att rubba regelelbundenheten på inte mindre än tre olika finkornighetsnivåer, för att på så sätt isolera olika våglängder av värme.
På atomär nivå dopar man med natrium, i nanoskala blandar man in mineralen strontiumtellurid (SrTe) och i lite större skala ändrar man sprickmönstret mellan kristallkornen – man introducerar oordning i kristallen på tre olika inzoomningsnivåer.
För varje våglängd som bromsats har det visat sig att verkningsgraden ökat.
– Vi blockerar värmen som försöker komma från den heta till den kalla sidan, för att istället få värmen att knuffa elektroner, säger forskningsgruppens ledare.
– De har lyckats klämma in nästan alla kända strategier i ett och samma system. Det hela påminner mig om en rysk docka, kommenterar en kollega utanför forskningsgruppen.
Forskarna har byggt sin krets i materialet blytellurid (PbTe), som är en halvledare och en naturligt förekommande mineral (altait). Men de modifieringar man gör kan tillämpas generellt och forskarna undersöker nu blyselenit och blysulfid, som det är bättre tillgång på.
Forskarna tror sig kunna öka effektiviteten ytterligare. Dessutom tror de att tekniken kan komma att användas i solfångare.
– Jag tror att material vi har fått fram går att använda i verkliga tillämpningar. Jag tror att vi kan ha någonting framme om ett par, tre år säger forskningsledaren.
De nya resultaten presenteras i en artikel i tidskriften Nature.
