半導(dǎo)體熱電材料
半導(dǎo)體熱電材料(英文名:semiconductor thermoelectric material)指具有較大熱電效應(yīng)的半導(dǎo)體材料,亦稱溫差電材料。它能直接把熱能轉(zhuǎn)換成電能我有所應,或直接由電能產(chǎn)生致冷作用深刻認識。
1821年,德國塞貝克(see—beck)在金屬中發(fā)現(xiàn)溫差電效應(yīng)管理,僅在測量溫度的溫差電偶方面得到了應(yīng)用新型儲能。半導(dǎo)體出現(xiàn)后,發(fā)現(xiàn)它能得到比金屬大得多的溫差電動勢應用提升,熱能與電能轉(zhuǎn)換有較高的效率不同需求,因此,在溫差發(fā)電新品技、溫差致冷方面得到了發(fā)展發展空間。
應(yīng)用領(lǐng)域:
半導(dǎo)體溫差發(fā)電材料用于制備溫差發(fā)電機(jī),已應(yīng)用于海岸掛燈保持穩定、浮標(biāo)燈提供堅實支撐、邊防通訊用電源、石油管道中無人中繼站電源和野戰(zhàn)攜帶電源以及海底探查、宇宙飛船和各類人造衛(wèi)星用電源。
半導(dǎo)體溫差致冷材料還不大,用于制造各種類型的半導(dǎo)體溫差致冷器好宣講,如各種小型冷凍器、恒溫器保障性、露點(diǎn)溫度計不斷進步、電子裝置的冷卻,以及在醫(yī)學(xué)領先水平、核物理培訓、真空技術(shù)等方面都有應(yīng)用。
發(fā)展趨勢:
(1)尋求為滿足不同用途和佳優(yōu)值系數(shù)的半導(dǎo)體材料使用。
(2)對材料的研究愈來愈深入,如將p型Sb2Te3加入Bi2Se3中,組成四元合金建言直達,獲得較好的Z值大幅拓展。
(3)發(fā)展材料制備工藝,以獲得優(yōu)質(zhì)的組織結(jié)大部分。例如重要工具,Bi2Te3及以其為基的固溶體在晶體結(jié)構(gòu)上是輝碲鉍礦型結(jié)構(gòu),有強(qiáng)烈的方向性更加堅強,平行于解理面的電導(dǎo)率σ是垂直于解理面的4~10倍提供有力支撐,熱導(dǎo)率為3~5倍實際需求,溫差電優(yōu)值系數(shù)約為2倍,所以取向晶體致冷元件正是利用晶體的這一特點(diǎn)發展成就。
(4)以多種材料性能,按不同的工作溫度范圍配套,改善優(yōu)值系數(shù)預期。
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