» Статьи об энергетике » Статьи об энергетике » Термоэлектрики - основа механизма преобразования тепла и холода в электричество

Термоэлектрики - основа механизма преобразования тепла и холода в электричество








Энергетика остается одним из немногих направлений, где характеристики применяемых для производства, транспортировки и преобразования материалов оказывают существенное влияние на финансовые затраты. Даже сейчас, когда многие страны переориентируются на альтернативную энергетику, значение каждой доли процента в увеличении эффективности преобразования энергии солнечными батареями существенно скажется на экономике.

Медные и алюминиевые провода для передачи электроэнергии, кремниевые и перовскитовые солнечные панели прочно вошли в обиход и уже знакомы каждому. Однако существует еще один класс материалов в энергетике, который позволяет получать электроэнергию из разницы температур. Термоэлектрики могут применяться не только для производства электроэнергии, но и работать в обратном направлении, то есть поддерживать определенную температуру при наличии электрического напряжения. Например, особый полупроводниковый материал при пропускании электрического тока способен обеспечивать активное охлаждение.



Использование термоэлектрических материалов для производства электроэнергии пока находится на стадии экспериментальных моделей. Однако простор для применения термоэлектриков обширен, начиная от автомобилестроения и заканчивая строительством жилых домов. Активные исследования термоэлектрических материалов начались только в середине XX века после опубликования результатов исследования российским академиком Абрамом Иоффе. В тоже время появилась и величина для измерения параметров термоэлектриков, получившая название «добротность термоэлектрического материала».

В конце XX века один из американских физиков предложил методику по оптимизации процесса взаимодействия электронов, дырок и фононов. Концепция «фононное стекло – электронный кристалл» и является основой большинства нынешних открытий при исследовании термоэлектрических материалов. Исследования термоэлектриков позволило обойти ряд ограничений, которые ранее накладывались на данную группу материалов. В первую очередь, ученым удалось отказаться от использования одного из самых редких элементов на Планете – теллура. Ученые также стали использовать различные источники тепла для получения электричества с применением термоэлектриков, такие как инфракрасное излучение Солнца и радиоактивные материалы. Все это привело к тому, что рынок термоэлектрических материалов сейчас оценивается в $6 млрд., поэтому исследования в данной сфере будут продолжаться и человечество сможет получить новый источник энергии для замещения углеводородов.





Всего комментариев: 0



Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]


Новости сайта ukrelektrik.com


Последние статьи ukrelektrik.com


Последние ответы на форуме ukrelektrik.com