热电材料研究中的基础物理问题

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划热电材料研究中的基础物理问题　　热电材料研究进展　　颜艳明，应鹏展,张晓军，崔鑫　　摘要：本文介绍了热电材料的种类及各种热电材料的ZT值，提高热电材料热电性能的方法及热电材料在温差发电和制冷方面的应用，并对其发展前景进行了展望。关键词：热电材料；热导率；载流子　　11，213　　Progressofthermoelectricmaterials　　Yanyanming,Yingpengzhan，zhangxiaojun,cuixin　　(

2、1:ShoolofMaterials,CUMT,Xuzhou,Jiangsu,:SchoolofappliedTechnology,CUMT,xuzhou,Jiangsu,:YongsuburbancoalmineinHenanCoal　　Group,yongcheng,Henan,)目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　Abstract:This

3、paperisdescribedthetypesofthermoelectricmaterialsandeverythermoelectricmaterials’ZTvalue,thewaytoimprovethethermoelectricmaterials’performanceofthermalpowerandtheapplicationofthermoelectricmaterials’onthermalpowergenerationandrefrigeration,alsogiveitsfuturedevelopmentprospects

4、.　　Keywords:Thermoelectricmaterials;Thermalconductivity;Carrier　　1、引言　　在以石油价格暴涨为标志的“能源危机”之后,世界上又相继出现以臭氧层破坏和温室气体效应为首的“地球危机”和“全球变暖危机”。各国科学家都在致力于寻求高效、无污染的新的能量转化利用方式,以达到合理有效利用工农业余热及废热、汽车废气、地热、太阳能以及海洋温差等能量的目的。于是,从上个世纪九十年代以来,能源转换材料的研究成为材料科学的一个研究热点。尤其是近几年,国际上关于热电材料的研究更是非常火热。目前，热电材料的研

5、究主要集中在三个领域：室温以下的低温领域、从室温到700K的中温领域和700K以上的高温领域。　　热电材料是利用固体内部载流子和声子的输运及其相互作用来实现将热能和电能之间相互转换的半导体功能材料，其具有无机械可动部分、运行安静、小型轻便及对环境无污染等优点，在温差发电和制冷领域具有重要的应用价值和广泛的应用前景。11,213目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素

6、质的培训计划　　较好的热电材料必须具有较高的Seebeck系数，从而保证有较明显的热电效应，同时应有低的热导率，使能量能保持在接头附近。另外还要求热阻率较小，使产生的焦耳热量小。目前限制热电材料得以大规模应用的问题是其热电转换效率太低。热电材料　　2的热电转换效率可用无量纲热电优值—ZT值来表征，ZT=STσ/λ,ZT越大,热电材料　　2的性能越好，这里的T为绝对温度，Z=Sσ/λ，式中S为材料的热电系数，即材料的　　2Seebeck系数，σ为材料的电导率，Sσ又称为材料的功率因子，它决定了材料的电学　　性能。由Z的表达式可以看出，要提高材料的热电

7、转换效率，应选用同时具有较大功率因子和尽可能低热导率的热电材料。影响热电材料的优值Z的3个参数Seebeck系数、热导率、电导率都是温度的函数。同时优值Z又敏感地依赖于材料种类、组分、掺杂水平和结构。因此每种热电材料都有各自的适宜工作温度范围。　　2、热电材料的种类　　半导体金属合金型热电材料　　金属材料的热电效应非常小,除在测温方面的应用外,其他没有实际的应用价值。直到20世纪50年代,人们发现小带隙(smallbandgap)掺杂半导体比金属大很多热电效目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业

8、水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务