热电材料种类繁多,如PbTe、ZnSb、SiGe、AgSbTe2、GeTe、CeS及某些Ⅱ-V族。Ⅱ-Ⅵ族、V-Ⅵ族化合物和固溶体,目前已有一百余种。按工作温度分类,可分4大类: 工作温度可高达数千度,主要使用于极高温度的热源。主要材料有Cu2s·Cu8Te2S等。目前,液态材料还处于研究阶段。按功能分类,可分为两大类:
(1)温差发电材料。主要有ZnSb、PbTe、GeTe、SiGe等合金材料。半导体温差发电机的特点是:无噪声、无磨损、无振动、可靠性高、寿命长;维修方便;易于控制和调节,可全天候工作;可替代电池。半导体温差发电机的热源,可用煤油、石油气以及利用Pu238、sr90、Po210等放射性同位素。
(2)温差致冷材料。主要是铋、锑、硒、碲组成的固溶体,通常是由Bi—Sb—Te组成p型材料,Bi—Se—Te组成n型材料。目前,半导体致冷器所用材料是Bi2Te3、Sb2Te3、Bi2Se3及其固溶体,其优值系数z为2~3×10-3/℃。通常把若干对温差电偶排列成阵、组成半导体致冷电堆或组成级联式致冷电堆。目前,一级半导体致冷电堆可达-40℃,两级或三级的致冷器,其致冷温度可达-80℃到-100℃。当然,致冷温度愈低,效率和产冷量就愈低。
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