温差半导体发电是一种新型的发电方式,即利用塞贝克效应将热能直接转换为电能:
P型和N型结合的半导体元件组成的器件的一侧维持在低温,另一侧维持在高温,这样器件高温侧就会向低温侧传导热能并产生热流。即热能从高温侧流入器件内,通过器件将热能从低温侧排出时,流入器件的一部分热能不放热,并在器件内变成电能,输出直流电压和电流。通过连接多个这样的器件便可获得较大的电压。该器件即为目前应用日益广泛的温差发电片。
由半导体温差发电片制造的半导体发电机有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点,同时体积小,重量轻,便于携带,成为了一种应用广泛的便携电源。目前主要用于油田、野外、军事等领域,同时越来越多地应用于小家电制造、仪器仪表、玩具及旅游业等行业。
随着现代社会保护环境、节约能源的呼声越来越高、人们更多地在考虑如何有效地将太阳热、海洋热、地热、工业废热、燃烧垃圾的发热等地球上各种热源产生的热能转化为电能。因此半导体温差发电技术必将得到更广泛的应用。
半导体热电制冷技术是利用半导体材料的佩尔捷效应(Peltier effect)实现电能向热能转换的技术。佩尔捷效应最早在 1834 年由法国科学家佩尔捷发现,由于当时只能使用热电转换效率较低的金属材料,佩尔捷效应没有得到实际应用。20 世纪 50 年代之后,随着碲化铋等半导体材料的发现,热电性能较好的半导体材料使得热电转换效率大幅提高,从而使半导体热电制冷技术进入工程实践领域。经过半个多世纪的发展,随着热电材料技术的进步和生产工艺、结构设计的持续优化,更大制冷量、更高热电转换效率、更低成本的半导体热电器件满足了更多不同应用领域的使用需求,产业化规模不断扩大。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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