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硅纳米线大大降低热电转换成本

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发电厂在发电同时伴随着发热现象。很多电厂远离城镇,无法采用“热电联产”的方式回收余热,因此通常采取的节能措施是直接将热转为电。以往用来将热转成电的材料是价格十分昂贵的铋(Bi)和碲(Te)。它利用温差产生电流,将金属线一头加热,电子就会从热的一端流到冷的一端而产生电流。它要求材料具有非同寻常的高导电性和低导热性能。来自加州大学伯克利分校的杨培东先生研制出特殊结构的硅(Si)纳米线,它具有非常粗糙的表面,里面还掺加了硼(B),这些瑕疵恰到好处地限制了原子振动发热,但允许电流通过。

劳伦斯伯克利国家实验室在此基础上成立了一家叫“Alphabet Energy“的能源公司,致力于用热电材料帮助电厂回收余热,该公司的联合创始人正是华裔科学家杨培东。2010年3月,成立1年后该公司宣布其产品的价格将是传统热电材料价格的1/50,余热回收成本低至1美元/瓦。预计将在2~3年内投入市场。可以说,引入低成本热电材料是一个具有全球影响效应的突破,使电厂及汽车引擎大规模节能成为可能。

参考及延伸阅读:发布在RSC上的文章:A silicon surprise;及发布在earth2tech上的文章:Alphabet Energy: Capturing Waste Heat for $1 Per Watt

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