Гибкий термоэлектрический генератор поможет уменьшить потери энергии

Москва, 11:47, 19 Дек 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Команда исследователей, возглавляемая сотрудниками Университета Осаки, разработали недорогой, крупномасштабный гибкий термоэлектрический генераторный модуль (FlexTEG) с высокой механической надежностью, который эффективно вырабатывает энергию.

Благодаря изменению направления дуговых боковых электродов и плотной упаковки полупроводниковых чипов, модуль хорошо гнется во всех направлениях, сообщает sciencedaily.com. Улучшенная эффективность восстановления или термоэлектрического преобразования тепла, отходящего от скругленного источника, повышает механическую надежность устройства. На полупроводниковые чипы модуля оказывается меньшая нагрузка.

Проект представлен в журнале Advanced Materials Technologies.

Статья утверждает, что в ближайшем будущем может возникнуть сверхумное общество (Society 5.0), чье существование основано на различных технологиях Интернета вещей. Термоэлектрические генераторы, эффективно преобразующее отходящее тепло в ток, помогут сохранить энергии и снизить негативное воздействие таких технологий на окружающую среду.

ТЭГ считаются наиболее подходящей структурой для работы с температурами до 150°С. Но устройства для диапазона 100-150°С непригодны для использования на практике. Кроме того, производство модулей, генерирующих энергию при комнатной температуре, было настолько дорогим, что их применение было ограниченно несколькими сферами, вроде космических проектов.

Создав плотный массив термоэлектрических полупроводниковых чипов на гибкой подложке, исследователи получили надежное и стабильное склеивание контактов и основы, обеспечив эффективное преобразование отходящего тепла. В обычных, жестких модулях, дуговые электроды по краям располагались перпендикулярно друг другу, ограничивая изгиб изделия. В FlexTEG эти элементы встроены параллельно, обеспечивая гибкость во всех направлениях. Уменьшившаяся в результате механическая нагрузка на чипы привела к повышению надежности.

«Благодаря теплостойкости всех полупроводниковых упаковочных материалов (примерно до 150°С) и гибкости модуля, FlexTEG может использоваться для превращения отходящее тепло указанного температурного диапазона. Способ изготовления позволяет уменьшить стоимость и расширить масштабы производства», — сказал ведущий автор работы, Тору Сугахара.