來自日本的研究人員研發出一種新系統，能夠將廢熱轉換為電能。這種新候選材料，混合半金屬 MoSi2，可以用於開發高效的熱電設備。研究人員希望探索新的橫向熱電材料。研究小組的岡崎博士指出，材料中存在的軸向依賴導電極性（ADCP）已被認為是熱電生成能力的重要指標。雖然像 MoSi2 這樣的混合金屬導體是潛在的 ADCP 候選材料，但其熱功率生成能力尚未得到充分研究。
熱電轉換設備提供了一條可持續的熱能轉換途徑。研究團隊揭示，這些設備在從廢熱中回收能量方面特別具有吸引力，例如傳統化石燃料引擎所產生的廢熱，能夠提高整體能效。工業中約有 20%-50% 的輸入能量會以廢熱形式損失，這些廢熱可作為熱電轉換設備的能源來源。這些設備同時也具有便攜發電的潛力，例如在偏遠地區驅動小型傳感器。
在《通訊材料》期刊上發表的研究顯示，研究團隊調查了二硅化鉬 MoSi2 的熱電傳輸，發現 MoSi2 是理想的橫向熱電材料，且無需磁場。實驗和第一原則研究確認了 MoSi2 在塞貝克和霍爾系數中均表現出軸向依賴導電極性（ADCP）。電子能帶結構計算及後續的佩爾提爾導電率計算顯示，混合維度的費米面在 ADCP 的出現中起著關鍵作用。
研究小組使用實驗和第一原則計算測量了 MoSi2 的傳輸特性，特別是他們檢查了材料沿兩個晶體軸的電阻率和熱導率的溫度依賴性，以及縱向熱功率。熱功率測量清楚地顯示了 ADCP，這一點也通過霍爾電阻測量得到了進一步確認。目前，大多數熱電設備依賴於縱向熱電效應，即電力生成與熱流方向相同。這類設備通常由交替的 p 型和 n 型半導體層串聯而成，p 型和 n 型半導體在相反方向上產生電力。
當在設備上施加溫差時，這些材料中的電荷載流子會從熱的一側移動到冷的一側，從而產生電壓。然而，堆疊多層會增加它們界面處的電接觸阻抗，導致能量損失並限制整體效率。研究團隊指出，通過利用薄膜 MoSi2 作為 TTE 應用的理想材料，可以覆蓋大面積的熱源區域以產生電壓。整體而言，這項研究代表了尋找 TTE 材料的新方向，為高效的廢熱回收系統鋪平了道路，促進更加環保的未來。
