物理学家刚刚发明了一种装置,可以将汽车尾气转化为可再生能源

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使用可再生能源不仅是一种新趋势,也是气候变化威胁我们生存、化石燃料日益短缺的时代需要。来自华盛顿州立大学的一组物理学家刚刚开发了一种转换设备汽车尾气为可再生能源。这一进展是热电学领域的一个巨大进步,该领域致力于将热转化为可替代能源形式。

该团队成功地开发出了将热转化为电的范德瓦尔斯肖特基二极管,其效率几乎是硅的三倍。该二极管由一种独特的复合材料制成,可将废热转化为可存储的电流。

发光二极管(led)和肖特基二极管是两种最常见的二极管类型,金属与半导体材料连接,将热或光转换为电。尽管这两种类型都是行业标准,但当涉及到能量转换时,它们有相当多的限制。根据合著者马修·麦克卢斯基的说法,

“当你将一种金属连接到像硅这样的半导体材料上形成肖特基二极管时,总会在界面处形成一些缺陷。这些缺陷会捕获电子,阻碍电流的流动。”

范德瓦尔斯肖特基二极管是对传统肖特基二极管的改进。关键的区别在于取代硅的材料。它是一种晶体化合物,叫做硒化铟(InSe);其中一层是金属,另一层是半导体。这消除了金属和半导体界面的问题。

该团队的首席研究员顾毅(音译)对这项技术的未来应用寄予厚望。他说,

“未来,一层可以附着在汽车尾气或电脑马达等高温物体上,另一层可以附着在室温下的表面上。然后二极管将利用两个表面之间的热差来产生电流,这种电流可以存储在电池中,在需要时使用。”

这项研究名为具有显著增强热电性能的相定义范德华肖特基结发表在2017年6月的《物理化学快报》上。

全球人口在增长,而我们的自然资源正在枯竭。这种情况可能很快演变成一场全球能源危机。解决这个问题的唯一方法是从所有可能的来源获取能量。世界各地的许多研究人员都在研究可再生能源,范德瓦尔斯肖特基二极管是这方面的重要进展。

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