Тепло земной коры может стать основным источником энергии

Команда ученых ранее уже сообщала об использовании STC как нового метода преобразования тепла в электроэнергию с использованием раздраженных красителем солнечных элементов. Сейчас они заменили краситель на полупроводник, чтобы позволить системе работать с использованием тепла вместо света. На фото представлен STC, аккумулятор, состоящий из трех слоев, расположенных между электродами: слой переноса электронов, слой полупроводника (германий) и слой твердого электролита (ионы меди).

Система работает так: электроны с низкой энергией, будучи термически возбужденными, переходят в полупроводнике в состояние высокой энергии. Затем они естественным образом передаются в слой переноса электронов. После этого они выходят через электрод, проходят через внешнюю цепь, проходят через вспомогательный электрод и достигают электролита. Реакции окисления и восстановления с участием ионов меди происходят на обеих границах раздела электролита, в результате чего электроны низкой энергии переносятся в полупроводниковый слой, так что процесс может начаться заново, завершив тем самым электрическую цепь.

Однако сначала было не совсем ясно, можно ли использовать такую ​​батарею в качестве вечного двигателя. После тестирования команда заметила, что через определенное время электричество перестало течь, и предложила механизм, объясняющий это явление. Ток прекращается, потому что окислительно-восстановительные реакции в слое электролита прекращаются вследствие перемещения различных типов ионов меди. Но батарея может самостоятельно изменить эту ситуацию при наличии тепла, просто отключив внешнюю цепь на некоторое время. С такой конструкцией энергия тепла, обычно рассматриваемая как низкокачественная, станет отличным возобновляемым источником.

Фото: Chemistry A, Sachiko Matsushita