日本研发「地热电池」热能转电力 自动充电达「半永久性」
▲地热发电开发难度与成本较高，但相当稳定。（图／翻摄自维基百科）
日本东京工业大学（Tokyo Institute of Technology）与三樱工业（Sanoh Industrial）合作，设计出能够在 100°C 以下发电的敏化热电池（sensitized thermal cells，STC），只要埋在热源中就能自动充电，不需要透过热水、高压水蒸气等中间载体，因此被研究团队认为可达到「半永久性」。
相较于敏化热电池，地热发电是透过钻井技术将地下高温泉水及高压蒸气取至地表，推动涡轮机发电后，泉水再回灌地下重新加热，反复循环下去。虽然地热相当稳定，可当作基载电力，也不需燃料和锅炉，运转成本低，但前期的探勘、钻井成本相当高，也需超过 180°C 的工作环境，开发难度因此较高。
▲地热电池包含电子传输层（ETM）、半导体锗层及传输铜离子的固体电解质层。（示意图／翻摄自东京工业大学官网）
东京工业大学材料与化学科技助理教授松下洋子（Matsushita Sachiko）表示，借由敏化热电池，或许能让地热以全新的形式出现，让人们不再担心辐射以及昂贵的石油，也不需依赖间歇性的太阳能与风力发电。
敏化热电池是由夹在2个电极间的3层材料所组成的电池，包含1个电子传输层（ETM）、1个半导体锗层及1个传输铜离子的固体电解质层。研究团队将电池埋进地热环境后，热量可激发半导体中的电子，然后转移到 ETM，经由另一电极进入电解质，并发生氧化还原反应，将低能电子带回半导体，再重新循环。
然而，不同类型的铜离子移动，会造成电解质层的氧化还原反应停止，但研究人员发现，只要将敏化热电池埋在热源中，打开外部的电路加热电池，就能让电池自动充电，因此他们认为这项技术可达到半永久性。