Материалы, известные как галогенидные перовскиты, были предложены как доступные альтернативы существующим термоэлектрическим материалам, однако до сих пор исследования их пригодности для термоэлектрических применений были ограничены.
В этом исследовании, опубликованном в Nature Communications, ученые провели серию экспериментов на тонких пленках галогенидного перовскита, иодида цезия и олова, чтобы проверить его способность создавать электрический ток за счет тепла.
Исследователи обнаружили, что им удалось улучшить термоэлектрические свойства материалов с помощью комбинации методов, которые включали частичное окисление и введение дополнительных элементов в материал.
Доктор Оливер Фенвик, ведущий научный сотрудник Королевского общества и преподаватель материаловедения Лондонского университета королевы Марии, сказал: «В течение многих лет галогенидные перовскиты предлагались в качестве многообещающих термоэлектрических материалов.
Но хотя моделирование и показало хорошие термоэлектрические свойства, реальные экспериментальные данные не оправдали этих ожиданий.
«В этом исследовании мы успешно использовали методы« легирования », при которых мы намеренно вводили примеси в материал, чтобы настроить и улучшить термоэлектрические свойства иодида цезия-олова, открывая возможности для его использования в термоэлектрических приложениях."
Термоэлектрические материалы используют разницу температур для выработки электроэнергии.
Они были предложены в качестве многообещающего устойчивого подхода как к производству энергии, так и к переработке, поскольку их можно использовать для преобразования отработанного тепла в полезную электроэнергию. Однако широко используемые в настоящее время термоэлектрические материалы являются дорогостоящими в производстве и переработке, что ограничивает распространение этой более экологичной технологии.
Д-р Фенвик сказал: «С повышением глобальной осведомленности об изменении климата и осознанием того, что для удовлетворения наших потребностей в энергии потребуется ряд решений в области возобновляемых источников энергии, термоэлектрические генераторы сейчас находятся в центре внимания сегодняшних дебатов о« зеленых технологиях ».
«Термоэлектрические материалы, которые у нас есть в настоящее время, дорогие, а некоторые даже содержат токсичные компоненты.
Одна из самых больших областей развития термоэлектрической технологии – это бытовые, коммерческие или носимые приложения, поэтому для полной реализации этих приложений необходимо найти более дешевые, нетоксичные материалы, которые также могут хорошо работать при низких температурах. Наши исследования показывают, что галогенидные перовскиты могут, после некоторой тонкой настройки, заполнить эту пустоту."