Простой и безопасный метод создания кремний-германиевых пленок, позволяющих превращать бросовое тепло промышленных объектов в электроэнергию, создали ученые НИУ МИЭТ совместно с коллегами из Белоруссии. Результаты опубликованы в журнале Materials Letters.
Пленки на основе сплава кремния и германия – перспективный материал для термоэлектрических преобразователей, обладающий высокой стабильностью и эффективностью даже при температуре 800-1100 оС. Как объяснили ученые, применение таких пленок позволяет превращать в электроэнергию отводимое тепло на металлургических производствах, АЭС и других объектах промышленности с высокотемпературными процессами.
Ученые Национального исследовательского университета «МИЭТ» совместно с коллегами из Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (БГУИР). разработали новый метод получения пленочных кремний-германиевых структур, который, по их словам, значительно проще и безопаснее аналогов.
«Подходы, применяемые сегодня для создания пленок кремний-германиевого сплава, имеют ряд проблем и требуют соблюдения особых условий, что мешает широкому внедрению этого материала. Наша методика призвана решить эту задачу», – рассказал доцент Института перспективных материалов и технологий НИУ МИЭТ Илья Гаврилин.
Разработанный метод позволяет управлять концентрацией германия в широком диапазоне, благодаря чему возможно создание сплава с оптимальными свойствами, отметили авторы исследования. Достигается это за счет регулирования пористости второго элемента сплава, кремния.
По словам ученых, предложенный подход расширит сферу применения таких пленок – например, они будут востребованы при производстве фотоприемников и элементов солнечной энергетики.
«Методика основана на недавно открытой в нашем университете возможности получать германий путем электрохимического восстановления диоксида германия из водных растворов на частицах легкоплавких металлов. Опубликованных аналогов нашей технологии создания пленок из этого сплава сегодня нет», – отметил Гаврилин.
Исследование проводятся в рамках гранта Российского научного фонда № 20-19-00720. В дальнейшем научный коллектив намерен продолжить исследования оптических, электрических и термоэлектрических свойств полученных пленок.
В НИУ МИЭТ работа по данному направлению ведется в рамках государственной программы Минобрнауки «Приоритет-2030″.»
Источник ria
