砂型鑄造高溫鎧裝熱電偶電池被認為是可再生能源行業(yè)的一種有前途的創(chuàng )新種子，因為它是一種靈活，輕便，經(jīng)濟高效的綠色設備。

    然而，與傳統硅砂型鑄造高溫鎧裝熱電偶電池相比，砂型鑄造高溫鎧裝熱電偶電池的能量轉換效率較低。

    在半導體砂型鑄造高溫鎧裝熱電偶電池中，光在電池中的兩個(gè)半導體層處的“pn結”界面處變成通電的一對孔（正載流子）和電子（負載流子）。在半導體的每一層中，受主（電子捕獲; n型）和施主（電子俯仰; p型）分子彼此面對，作為*的pn結。

    增加電池中這種砂型鑄造高溫鎧裝熱電偶“電池”的數量需要大面積的pn結，從而產(chǎn)生了復雜的“體積”pn結 - 這是一種類(lèi)似于褶皺的折疊界面。在像迷宮這樣的復雜結構中，由于分子排列不均勻，所以產(chǎn)生的砂型鑄造高溫鎧裝熱電偶載流子不容易到達電池的輸出電極。簡(jiǎn)單地說(shuō)，結晶度很低。

    載體 - 電子或空穴 - 必須在砂型鑄造高溫鎧裝熱電偶分子之間離域作為物質(zhì)波，以便有效地實(shí)現高傳輸。載體的波動(dòng)性質(zhì)通過(guò)有序的分子排列來(lái)揭示。

    分子科學(xué)研究所（IMS），日本同步輻射研究所（JASRI）和東京理科大學(xué)的科學(xué)家們*開(kāi)發(fā)出了具有高結晶度的砂型鑄造高溫鎧裝熱電偶pn結。在結的生產(chǎn)過(guò)程中，受體（全氟戊炔）分子通過(guò)分子束外延（MBE）方法以良好組織的方式層疊在供體分子（并五苯）的單晶上。

    使用角度分辨砂型鑄造高溫鎧裝熱電偶光電子能譜，觀(guān)察晶體pn結的電子結構，并且證明受體分子層產(chǎn)生價(jià)帶，這是提高波性質(zhì)的證據。當前砂型鑄造高溫鎧裝熱電偶研究的結果表明，MBE能夠制造晶體pn結，這可能會(huì )引起空穴和電子的波性。

    通過(guò)設計基本有機分子的結構，可以調節砂型鑄造高溫鎧裝熱電偶的功能。使用各種有機分子的晶體pn結的生產(chǎn)技術(shù)允許以高能量轉換效率實(shí)現*砂型鑄造高溫鎧裝熱電偶電池。