陈建勇

(桂林航天工业学院理学部 广西 桂林 541004)

热电效应的应用及热电优值提高策略*

陈建勇

(桂林航天工业学院理学部 广西 桂林 541004)

热电转换是直接将热能与电能进行相互转换的技术，深空探测器供电、研究和开发清洁能源、集成电路的微型化及可穿戴设备等都对热电材料提出了迫切需求.为了提高热电性能，很多创新技术路线被开发出来，特别是低维材料的功率因子和热导率容易实现独立调控，热电性能较三维材料有较大提高，通过综合运用薄膜厚度、层内拉伸、层外压缩及声子晶体设计等调控手段，能实现功率因子的提高和总热导率的降低，有望将硒化锡在300 K～773 K温度区间热电优值提高到2.5以上，相信在不久的将来能满足商业应用的要求.

热电转换效应 清洁能源 热电优值

1 热电材料简介及应用

热电转换是一种利用半导体材料直接将热能与电能进行相互转换的技术，热电效应包括赛贝克效应(Seebeck effect)、帕尔帖效应(Peltier effect)和汤姆逊效应(Thomson effect).随着环境保护形势的日益严峻，研究和开发清洁能源已成为全球科学研究的重点领域.热电转换技术凭借系统体积小、可靠性高、不排放污染物质、适用温度范围广等特点被重点关注.利用自然界温差和工业废热均可用于热电发电，它能利用自然界存在的非污染能源，具有良好的综合社会效益；利用帕尔帖效应制成的热电制冷机具有机械压缩制冷机难以媲美的优点，尺寸小、质量轻、工作无噪声，无液态或气态介质，因此不存在污染环境的问题；……