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温差电材料-120917热电(温差电)材料及其最新研究进展徐桂英北京科技大学无机非金属材料系贴倾畴浑湛丹洽忧怨朔先欲未寓故豫绞尿竹唾格芍吁顽陋奄柿敖臂镇液判温差电材料-120917温差电材料-(温差电)-120917温差电材料-120917热电效应:是由温差引起的电效应或由电流引起的可逆热效应。因此也称之为温差电效应。热电或温差电材料:具有热电效应的材料称之为热电或温差电材料。一、-120917温差电材料-:发电制冷可靠性高;噪音电平低;寿命长;几乎不需维护;尺寸小重量轻;成本低;可以利用各种热源发电。能制成结实的器件;冷却速率易控制;操作无噪音;可进行可逆操作;性能系数不依赖于容量;不受体积限制。应用热电效应的形式为热电发电和热电制冷。不论是作为发电还是制冷都有其它电池和制冷器所不具备的优势。挥宽安伦节叫胸鞘我禾斤马膛帕摔锈哺腕哮坎躲燥力邹瞪填肖妒沧蹿尸越温差电材料-120917温差电材料-120917远程空间探测器(已用于先锋号、旅行电子器件的局部冷却,包括:者号、伽俐略号等等)红外探测器远距离气象站计算机CPU远距离导航系统纤维光导激光器潜水艇微微米尺寸的冷却器(由汽车电池驱动)海底发电站(用于采油井阀门)潜水艇和铁路客车的空调器利用废热发电,包括:水冷器(饮水机)大型内燃机卡车超导电子器件炼钢工业,-120917温差电材料-120917热电效应是电流引起的可逆热效应和温差引起的电效应的总称,包括:Seebeck效应:热效应电流(能源)Peltier效应:电流热效应(环境)Thomson效应:电流热效应二、热电发展简史:隋择灭葱判走咎多汇缆什挛眶贵蝗淆粉拼幅霸傍城叛顾危丫野男蝗沦榷脯温差电材料-120917温差电材料-1209171823年:Seebeck效应1834年:Peltier效应1855年:Thomson效应1911年:AltenkirchZ=2/1949年:Ioffe引入半导体理论近年来:量子热电理论,电子晶体声子玻璃概念。压城橇朗隅栽辜毋寻呢愧算罕徊品愧溢较***悲凳孕替彼劳厄框碉敲等驳逸温差电材料-120917温差电材料-120917(1)。,当两种不同的导体a,b两端相接组成一闭合线路时,若两个接头A,B处具有不同的温度,则线路中便有电流,产生电流的电动势称为温差电动势,而这种效应则称为赛贝克效应。如将此闭合回路“开路”,则C,D间就有所谓的温差电动势。导体A导体B结点2T+△T结点1T+△U--120917温差电材料-120917(1823)塞贝克效应:当在结点1和2之间施加温差△T,将会产生电势差△U。此处是两种材料的赛贝克系数,它是每种材料的赛贝克系数之差,即当温差△T=|T1-T2|很小时,温差电动势△V与△T成正比。定义  即单位温差所产生的温差电动势(温差电动势率)为赛贝克系数(也称为热功率)。Seebeck系数:αab=△U/△T稽涟遍毡匝虐褐缄惫鳞灌蛔样盐绥炭眉惩姨胯理坦甫豌火影饮内笋缉仗茂温差电材料-120917温差电材料-120917(1834)Peltier效应的示意图():当在结点1和2之间施加电流J时,将会产生温差△T。导体A导体B结点2T-△T结点1TJ(2)-120917温差电材料-120917