Dies hängt damit zusammen, dass der durch die Halbleiterschleife fließende Elektronenstrom Wärmeenergie von der warmen zur kalten Hälfte leiten kann. Dadurch wird der durch den thermoelektrischen Effekt erzeugte Temperaturunterschied herabgesetzt.
Tammy Humphrey von der Universität von Wollongong in Australien und Heiner Linke von der Universität von Oregon haben nun eine Lösung für dieses Problem gefunden: Sie entwickelten einen Halbeiter, der zwar den elektrischen Strom gut leitet, aber nur eine geringe Wärmeleitfähigkeit besitzt. Dazu setzten die beiden Forscher keine herkömmlichen Halbleiter für ihren Stromkreis ein, sondern Ansammlungen aus so genannten Quantenpunkten.
Quantenpunkte sind winzige, nur wenige Millionstel Millimeter kleine Kristalle aus Halbleitern. Sie weisen im Gegensatz zu größeren Kristallen eine drastisch veränderte energetische Struktur auf. Dies ermöglichte es den Forschern, einen Stoff zu konzipieren, bei dem die Wärmeleitfähigkeit energetischer Elektronen deutlich unterdrückt ist. Der bisher nur auf dem Papier konzipierte Stoff könnte somit die Effizienz des thermoelektrischen Effekts auf bis zu 50 Prozent erhöhen, so die Forscher. Sie stellen ihre Entdeckung in der Fachzeitschrift Physical Review Letters (Band 94, Artikel 096601) vor.
