新型热电发电机可从室温热量中获取能量

热电设备的设计利用了一个简单的物理定律：热能从较热的区域向较冷的区域移动。在这些设备中，电子从较热的表面移动到较冷的表面，从而产生电流。理论上，热电发电机、材料和涂料可以利用发动机、发电厂甚至人体热量的微小温差发电。

通常，温度梯度越大，热电发生器的性能就越好，但现在，日本九州大学的科学家们找到了一种方法，可以利用室温中相对较低的能量，而根本不需要梯度。

相反，这种新设备的工作原理叫做电荷分离。环境空气中的热量会使材料中的负电子和正电子"空穴"分离并向不同方向移动，从而产生电流。

这些材料是有机化合物，它们很容易在彼此间转移电子。不同类型的这些化合物像楼梯一样叠成薄层，热量会给电子或空穴足够的能量，让它们跃上下一个"台阶"。

经过对不同化合物组合的反复试验，研究小组最终确定了一种装置，该装置具有 180 纳米的铜酞菁层、320 纳米的全氟酞菁铜层、20 纳米的富勒烯层和 20 纳米的浴铜灵层。

最终结果的开路电压为 384 毫伏，短路电流密度为 1.1 微安/平方厘米，最大输出功率为 94纳瓦/平方厘米。当然，这只是很小的电量，但考虑到它来自室温，它可以使发电机变得更简单。

该研究的第一作者足立千早教授说："我们希望继续研究这种新装置，看看能否用不同的材料对其进行进一步优化。如果我们增加器件的面积，甚至有可能获得更高的电流密度，这对于有机材料来说也是不寻常的。这恰恰说明，有机材料蕴藏着惊人的潜力。"

这项研究发表在《自然通讯》杂志上。