打开提高热电材料“热变电”效率新门

小心愿

通常情况下，能量消耗一半以上以废热的形式浪费了。比如，汽车发动机浪费的比例高达三分之二。如果新技术能利用其中哪怕一小部分来发电，那也能大规模提高能量利用率。热电材料干的就是这个活儿，它能“回收”废热，将热能和电能相互转换。北京航空航天大学赵立东教授团队对硒化锡材料进行了巧妙改造，大幅提高了其在27℃—500℃宽温区内的“热变电”效率，使硒化锡向实际应用迈出了关键一步。《科学》杂志27日在线发表了相关论文。

硒化锡本身就具有热电转换性质，不仅储量丰富，而且不污染环境。“但是它的导电性能较弱，长期被热电领域的研究者忽视。”赵立东接受科技日报记者采访时表示。

“当时的研究证明硒化锡是一种很有发展潜力的热电材料，但还存在一个亟待解决的关键问题，硒化锡在27℃—500℃宽温区热电转化效率很低，这严重限制了它的应用。”赵立东说。

为了解决这一问题，赵立东团队巧妙利用硒化锡材料独有的电子能带结构和多谷效应，将其在宽温区的热电优值从0.1—0.9提高到0.7—2.0。“这个结果意味着开发一种同时具备性能优异、储量丰富而且环境友好的热电能源材料已成为可能。”赵立东说。