مولد حراري كهربائي هجين من النوع المسطح بكثافة طاقة عالية مزود بهياكل نانوية صوتية

حصاد الطاقة أمر ضروري لشبكات الإنترنت للأشياء حيث تتطلب عدد هائل من المستشعرات الطاقة. تعتبر المولدات الحرارية الكهربائية (TEGs)، وخاصة تلك القائمة على السيليكون (Si)، مصدراً واعداً للطاقة النظيفة والمستدامة لهذه المستشعرات. ومع ذلك، فإن الأداء المبلغ عنه لمولدات TEGs من النوع المسطح من Si لم يتجاوز أبداً عوامل الطاقة 0.1 -2 -2 بسبب الأداء الحراري الكهربائي المنخفض للسيليكون وتصميم الأجهزة غير الأمثل. هنا، نبلغ عن مولد TEG من النوع المسطح من Si بعامل طاقة 1.3 -2 -2 حول درجة حرارة الغرفة. أدى زيادة الأداء الحراري الكهربائي لـ Si عن طريق التركيب النانوي القائم على مفهوم زجاج الصوت بلور الإلكترون وهياكل توجيه الحرارة ثلاثية الأبعاد المحسّنة إلى زيادة كبيرة في عامل الطاقة. أظهرت الاختبارات الميدانية أن مولد TEG من Si لدينا يعمل كمحصّل من فئة 100-μW. تعتبر هذه النتيجة خطوة أساسية نحو حصاد الطاقة بعبء بيئي منخفض ومواد فعالة من حيث التكلفة مع قدرة عالية على المضي، وهي شرط ضروري لعقد عقدة مستشعرات مستقلة للطاقة لعالم يتكون من تريليون مستشعر.