維也納工業(yè)大學研究團隊通過鎢鐵釩鋁合金材料薄膜涂層，將溫差發(fā)電的熱電優(yōu)值系數(shù)（ZT值）指標翻倍提升，有望在未來應用到發(fā)電，醫(yī)療，便攜式電子設(shè)備，甚至物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。
溫差發(fā)電是通過在熱電材料之間施加溫度差實現(xiàn)發(fā)電的一種方法。這種以熱電材料為核心的熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)可不依靠任何外力將“熱”與“電”兩種不同形態(tài)的能量直接轉(zhuǎn)換，在發(fā)電，醫(yī)療，智能設(shè)備，軍事，高科技等領(lǐng)域擁有極大的應用前景。而，一直到過低的效率，熱電技術(shù)的應用一直在溫度測量，空間，軍事，野外等少數(shù)特殊的領(lǐng)域。
絕對熱電效率的關(guān)鍵性指標是熱電材料的熱電優(yōu)值系數(shù)（ZT值），一般認為，ZT值達到或超過4，這種技術(shù)才具有商業(yè)價值。然而，溫差電技術(shù)研究從20世紀40年代研究至今，ZT值始終超出突破3。
奧地利維也納工業(yè)大學鮑爾教授（恩斯特·鮑爾）領(lǐng)銜的研究團隊經(jīng)過6年的研究實現(xiàn)了ZT值的突破。研究人員在硅芯片材料上覆蓋層由鐵，釩，鎢和鋁和鋁元素組成的合金材料薄層，實現(xiàn)了高達5?6的熱電優(yōu)值系數(shù)，而之前最好的材料一般也只有大約2.5?2.8。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然》雜志上。
鮑爾介紹，這種由鐵，釩，鋁，鎢幾種元素組成的合金材料內(nèi)部相互類型的原子，彼此間距離都是一樣的，以立方體點陣式結(jié)構(gòu)隔開，形成一種相當規(guī)則的結(jié)構(gòu)。然而將這種鎢合金材料薄層附加到硅芯片材料上后，會發(fā)生奇妙的效果。
盡管這些原子的結(jié)構(gòu)仍是立方體分散的，但是不同類型原子的分布呈遞的隨機的不規(guī)則形態(tài)。這種規(guī)則和不規(guī)則的混合，使得材料的電阻很小，也就是導電性能很好；而其不規(guī)則的晶格結(jié)構(gòu)，阻礙了熱力的傳播。
鮑爾表示，這樣的薄層的發(fā)電材料很節(jié)省空間，也很靈活，很適合作為感應器，小型電子設(shè)備的電源，將在“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)中有很大用處。感應器連接在一起（物聯(lián)網(wǎng)的簡單例子），將所有全部用電線連起來統(tǒng)一供電不現(xiàn)實。最好是這些感應器都自帶小巧的熱電發(fā)電設(shè)備?！?