温差发电器的研究进展(1)

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1、总第47卷第532期电测与仪表Vo1．47N0．5322010年第04期ElectricaIMeasurement&InstrumentationApr．2010温差发电器的研究进展木王婵，周泽广，区煜广，高峻岭，朱冬生(1．华南理工大学化学与化工学院，传热强化与节能教育部重点实验室，广州510640；2．广东富信电子科技有限公司，广东佛山528000)摘要：温差发电器是能将热能直接转化成电能的固态装置，具有结构简单、稳定可靠、无运动部件、绿色环保等优点，广泛地应用于航天、军事等领域，在废热的回收利用方面也展现出良好的应用前景。本文简要地介绍了温差发电器的工作原理及其结构，介绍了

2、体温差发电器和微型温差发电器的国内外研究进展，并进行了对比分析，提出了温差发电器中存在的问题及解决方案，最后展望了温差发电器的前景。关键词：温差发电器；热电效应；应用；转换效率中图分类号：TM913文献标识码：A文章编号：1001—1390(2010)04—0040—05ResearchandDevelopmentonThermoelectricGeneratorsWANGChan，ZHOUZe-guang，OUYu-guang2，GAOJun-ling~，ZHUD0ng-sheng(1．EducationalMinistry’SKeyLabofEnhancedHeatTrans

3、ferandEnergyConservation，SouthChinaUniversityofTechnology，AcademyofChemistryandChemicalEngineering，Guangzhou510640，China．2．FUXINElectronicTechnologyLTDCoperation，Foshan528000，Guangdong，China)Abstract：Thermoelectricgeneratorsayesolidstatedeviceswhichcandirectlyconvertthermalenergytoelectricity

4、andhaveadvantagesofsimplestructure，reliability，nomovingpartsandbeingfriendlytotheenvironment．Theyayewidelyusedinaerospace、militaryfields，andhavebroadprospectsinapplicationofrecoveryofindustrialwasteheat．Thispaperbrieflyprovidedthestructureofthermoelectricgeneratorsandtheworkprinciples．Recentd

5、evelopmentsaboutthermoelectricgeneratorsweregivenandacomparisonbetweenbulkthermoelectricgeneratorsandmicrothermoelectricgeneratorswasmade．Problemsofthermoelectricgeneratorsandthesolutionswerediscussed．Theprospectsofthermoelectricdeviceswerefinallygiven．Keywords：thermoelectricgenerators，thermo

6、electricefect，applications，conversioneficiency0引言能好，热电转换效率高。长期以来，热电材料的优值局1821年，德国物理学家赛贝克发现在两种不同金限于1。随着热电材料的不断发展，有些块体材料在属构成的回路中，如果两个结点的温度不同，回路中700K～800K时zz’达到1．6～1．7闭。当z呈能提高到3，温就有电动势存在，称为赛贝克效应【”。1834年，帕尔贴差发电就能与传统的发电方式相媲美。发现了热电制冷的原理帕尔贴效应。这两个效应构成人们利用热电材料的赛贝克效应发明了温差发了热电效应的基础。十九世纪初，热电效应的发现仅电器，它将热能

7、转化成电能，具有结构简单、稳定可限于金属材料，其热电性能差。直至二十世纪六十年靠、无运动部件、运行时无噪音、体积小、重量轻等优代初，人们发现了热电性能较好的材料如Bi2Te、点，在军事、航天等领域发挥着重要的作用。但温差发PhTe、SiGe等半导体材料，至今仍是最重要的热电材电器在实际应用中热电转换效率不到10％，主要原因料。衡量热电材料性能的重要参数是无量纲优值z，是材料的热电性能不理想。另外，温差发电器受设计、ZT=a2o-T／A，Ol是赛贝克系数，是电导率，A是热导率，制造