热电转换材料

一：热电转换材料是什么东西?

某种材料能随着温度变化其他的参数也变化的材料，有的是电阻、有的是电势差（就是电压）；随着温度变化而本身产生有饥律电势差的就是热电转换材料了，热电偶应该也算是一种

二：热电转换有那些形式？

有的,就是温差发电,Seebeck效应,但是用于发电技术现在不成熟,现在只用来进行温度测量,就是热电偶。

关于温差发电

1821年，德国人Seebeck发现，在两种不同金属（锑与铜）构成的回路中，如果两个接头处存在温度差，其周围就会出现磁场，又通过进一步实验发现回路中存在电动势。这一效应的发现，为测温热电偶、温差发电和温差电传感器的制作奠定了基础。

??热电转换材料直接将热能转化为电能，是一种全固态能量转换方式，无需化学反应或流体介质，因而在发电过程中具有无噪音、无磨损、无介质泄漏、体积小、重量轻、移动方便、使用寿命长等优点，在军用电池、远程空间探测器、远距离通讯与导航、微电子等特殊应用领域具有“无可替代”的地位。在21世纪全球环境和能源条件恶化、燃料电池又难以进入实际应用的情况下，温差电技术更成为引人注目的研究方向。

??温差发电的工作原理：将两种不同类型的热电转换材料N和P的一端结合并将其置于高温状态，另一端开路并给以低温时，由于高温端的热激发作用较强，空穴和电子浓度也比低温端高，在这种载流子浓度梯度的驱动下，空穴和电子向低温端扩散，从而在低温开路端形成电势差；如果将许多对P型和N型热电转换材料连接起来组成模块，就可得到足够高的电压，形成一个温差发电机。

三：热电材料的应用意义

热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，1823年发现的塞贝克效应和1834年发现的帕尔帖效应为热电能量转换器和热电制冷的应用提供了理论依据。随着空间探索兴趣的增加、医用物理学的进展以及在地球难于日益增加的资源考察与探索活动，需要开发一类能够自身供能且无需照看的电源系统，热电发电对这些应用尤其合适。对于遥远的太空探测器来说，放射性同位素供热的热电发电器是唯一的供电系统。已被成功的应用于美国宇航局发射的“旅行者一号”和“伽利略火星探测器”等宇航器上。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、无任何机械转动部分，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，可实现精确控温，响应速度快，器件使用寿命长。还可为超导材料的使用提供低温环境。另外利用热电材料制备的微型元件用于制备微型电源、微区冷却、光通信激光二极管和红外线传感器的调温系统，大大拓展了热电材料的应用领域。因此，热电材料是一种有着广泛应用前景的材料，在环境污染和能源危机日益严重的今天，进行新型热电材料的研究具有很强的现实意义。

四：热电材料ZT值是什么?

热电材料的热电转换效率主要取决于优值系数ZT,其表达式为ZT =α^2Tσ /κ, 其中α 为Seebeck 系数,σ为电导率, κ 为热导率, T 为温度. 并且热电材料的ZT值越高越好，由此可知, 要提高热电材料的热电转换效率, 需要提高Se定beck 系数和电导率, 减小热导率。

五：热电材料的书有哪些?

《金属材料的热电效应特征参数》

六：材料的热电性能由哪些性质决定，表达式如何，各自的物理意义是什么

(1)研究不同方法(包括区熔法、直拉法、热压法、热烧结法等)制备的SiGe单晶、多晶和非晶合金的热电转换性能,从而找到比较适宜的方法来制备SiGe合金。(2)一定的温度下,Z值是材料中载流子浓度的函数,通过制备载流子浓度不同的材料,找到理想的Z值,筛选出最大Z值时的最佳载流子浓度,并且寻找能出现最佳载流子浓度的方法。(3)Ge含量对载流子迁移率有一定的影响,探讨迁移率与载流子浓度的关系,找到最佳ZT值时的Ge含量。(4)研究SiGe合金中各种的散射机制,通过控制掺杂、晶粒尺寸和晶体结构等寻找降低材料热导率的方法,从而弄清楚某种条件下起支配作用的散射机构。(5)探讨热导率与电导率的相互关系,研究如何降低SiGe合金的热导率而不使电导率有很大损失时的掺合剂和电导率,从而获得最大的温差电优值。

七：现在刚刚入门做热电材料，请问大家，有没有比较好的热电方面的教材的，一本就可以了，谢谢大家

曾经看过两本：

徐德胜. 半导体制冷与应用技术. 第2版. 上海：上海交通大学出版社，1999

高敏，张景韶，D.M. ROWE。温差电转换及其应用。第1版，北京：兵器工业出版社，1996

不过似乎指导性都不强。国内也有不少人的学位论文。

题外话：国际上做的最好的应该是MIT 的陈刚教授，器件方面很厉害。块体材料方面似乎进展都不大，好像用的多的还是Bi-Te 系，市售也有半导体制冷片。可场热电效率还是太低，否则LED之类技术就有福音了。

八：什么是热电材料

热电材料是一种通过热电效应实现热能和电能直接转换的半导体功能材料

九：热电偶是用什么材料做的

S型热电偶；铂铑10-铂热电偶、

R型热电偶；铂铑13-铂热电偶

B型热电偶；铂铑30-铂铑6热电偶

K型热电偶；镍铬-镍硅热电偶

N型热电偶；镍铬硅-镍硅热电偶

E型热电偶；镍铬-铜镍热电偶

J型热电偶；铁-铜镍热电偶

T型热电偶；铜-铜镍热电偶

十：什么材料加热后可以产生电流? 5分

导电的材料，一头热，一头冷，可以产生电流。这就是热电偶的原理