Учёные НИУ «БелГУ» разработали технологию синтеза термоэлектриков для альтернативной энергетики

Исследования в области преобразования бросовой тепловой энергии в электричество проведены на базе Центра коллективного пользования (ЦКП) «Технологии и материалы НИУ «БелГУ» в рамках программы стратегического развития «Приоритет-2030». Учёные предложили новый метод получения качественных термоэлектриков – материалов, преобразующих тепло в электроэнергию. Как отмечают исследователи, сегодня это одно из перспективных направлений альтернативной энергетики. Полученный термоэлектрический материал может быть использован при создании высокоэффективных термоэлектрических генераторных и охлаждающих модулей, что позволит многократно снизить потери энергии и повысить КПД систем в разных сферах.

По словам разработчика технологии, кандидата физико-математических наук, научного сотрудника ЦКП Максима Япрынцева, лучшими термоэлектриками являются полупроводники. Для низкотемпературных термоэлектрических применений – это теллурид висмута и твёрдые растворы на его основе. Учёные провели ряд исследований для повышения термоэлектрической добротности теллурида висмута и сплавов. Как пояснил Максим Япрынцев, технологическая операция осуществляется на стадии сольвотермально-микроволнового синтеза. Были получены десять образцов материала с различным уровнем содержания висмута и индия. Анализ их термоэлектрических свойств показал, что наиболее перспективными характеристиками обладают легированные сплавы с содержанием Bi2-xInxTe2,7Se0,3.

– Разработанный метод легирования этих соединений позволяет поднять на пять-десять процентов их термоэлектрическую добротность, это главная характеристика термоэлектриков, – комментирует Максим Николаевич.

Преимуществом технологии перед известными аналогами стало и короткое время процесса как на этапе синтеза порошка, так и на этапе компактирования объёмной заготовки. Полученные результаты будут способствовать получению термоэлектрических материалов, обладающих высокой эффективностью, которые могут быть востребованы в энергетике, разработке холодильной техники, химии, биологии, медицине, сверхпроводниковой электронике. Изобретение представят на международной выставке инноваций «HI-TECH» в рамках Петербургской технической ярмарки в апреле этого года.