温差发电技术与参数
温差发电片参数
温差发电片
温差发电片发电是一种新型的发电方式，即利用塞贝克效应将热能直接转换为电能：
P型和N型结合的半导体元件组成的器件的一侧维持在低温，另一侧维持在高温，这样器件高温侧就会向低温侧传导热能并产生热流。
即热能从高温侧流入器件内，通过器件将热能从低温侧排出时，流入器件的一部分热能不放热，并在器件内变成电能，输出直流电压和电流。
通过连接多个这样的器件便可获得较大的电压。
该器件即为目前应用日益广泛的温差发电片。
由半导体温差发电片制造的半导体发电机有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点，同时体积小，重量轻，便于携带，成为了一种应用广泛的便携电源。
目前主要
用于油田、野外、军事等领域，同时越来越多地应用于小家电制造、仪器仪表、玩具及旅游业等行业。
随着现代社会保护环境、节约能源的呼声越来越高、人们更多地在考虑如何有效地将太阳热、海洋热、地热、工业废热、燃烧垃圾的发热等地球上各种热源产生的热能转化为电能。
因此半导体温差发电技术必将得到更广泛的应用。
温差发电片外形尺寸62*62*3.6MM.开路电压18V，电流600MA，负载电压12V，负载电流600MA。
耐高温180度，温差100度。
温差发电片外形尺寸40*40*3.6MM.开路电压8V，电流600MA，负载电压4V，负载电流600MA。
耐高温180度，温差100度。
温差发电组外形尺寸62*62*4.9MM.开路电压8V，电流1.2A，负载电压4V，负载电流1A。
耐高温180度，温差100度。
米合温差发电组，输入温度100-180度，（温差100度左右，）输出电压6-7V，电流600MA.。
温差电技术及其应用
温差电致冷器件的进展 及其应用
温差电致冷的特点
温差电致冷组件是利用珀尔帖效应工作的热泵，可用 于致冷,也可以致热。 它是一种没有转动部件的固态器 件，寿命长，工作时无噪声，又不会释放有害物质（如 氟氯烃），能在任意角度安装运行，调节电压或电流时 可以精确控制温度。由于它具有的一系列优点，在国防、 工业、农业、科学研究各领域都得到了广泛的应用。
应用：浮标、声呐，等。
烧油的温差发电器
500W燃油温差发电器
Global公司的燃气温差发电器
8550型温差发电器
5120型温差发电器
应用：输气管线阴极保护、微波中继站等。
俄罗斯BIAPOS公司的 燃气温差发电器
CATEG-HG -90\24
性能参数：
功率：90 W 额定电压：24 V 寿命：10 年
很早就有人开始利用塞贝克效应来测量温度。这就是 我们常用的热电偶。
十九世纪末就有人提出利用温差电效应发电的问题。 1911年德国人阿登克希提出了温差发电和温差电致冷理 论，并得到了温差电器件基本参量的热力学公式。但是， 长期以来由于在技术上没有找到一种有效的可供发电或 致冷的材料，因此，没有付诸现实。
光电子器件应用的致冷组件
红外探测器致冷
光电子器件应用的致冷组件
温差电致冷红外热像
DNA复制仪器
消费类温差电致冷应用产品
冷藏箱
啤酒机 红酒柜
用途：光电子学
激光二极管（光通讯等） CCD摄像机 红外探测器 光电倍增管 其它红外分析仪器 红外定标源 标准黑体
用途：电子器件和工业
Amerigon
Amerigon 收购了德國上市企業——汽車熱控制和電 子元件公司 W.E.T. Automotive Systems AG（威意特汽 車系統股份公司）。
温差发电———种新型绿色的能源技术
工科物理 V o l . 10 N o. 2 2000
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表达式, 不过符号变成正值 . 表 1 给出一些常 见材料的 Α . s 值
表 1 常见材料的塞贝克系数 材 料 塞贝克系数 (Λ V K)
260 - 270 133 - 77 380 - 320 540 250
备 注
P typ e N typ e P N P N P P (1273K )
工科物理 V o l . 10 N o. 2 2000 图 4 是美国陆军部电子技术与器件实验 室研制的 500W 温差发电机照片. 主要用于 装备前沿部队. 已证明该发电机作为新型的 军事装备电源可在更多变的环境条件下使 用, 并代替原有的噪声大、 不可靠、 麻烦多, 需 要经常维护的汽油机驱动的发电机. 其唯一 缺点是在同样功率下耗油量较大. 关于该温 差发电机与传统的汽油驱动发电机性能的对 比列于表 2.
表 2 500W 温差发电机与 015kW 引擎驱动发电机性能的对比
500W 015kW 引擎驱动发电机
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通电 . 即使在发达国家, 这种情况也存在, 例 如在瑞典北部, 有很多家庭仍生活在无电力 环境中, 因为将电力引入这些住户其耗费约 为每户 5000 美元以上, 因而很不经济 . 瑞典 政府为了解决这部分住户的用电问题, 实施 了温差发电计划, 图 5 是瑞典皇家技术研究 所研制的发电模块 . 将多个这种模块放在炉 子的顶部和四周、 并与变换电路及蓄电池系 统相连就基本可保证一个家庭的生活用电 .
THERMO EL ECTR IC EL ECTR IC ITY GENERAT I ON ——A NEW GREEN ENERGY TECHN IQUE
He Y uan j in Chen Hong Chen M oxuan (D ep a rtm en t of Physics, T singhua U n iversity, B eijing 100084) Abstract In th is p ap er the p rincip le of therm oelect ric genera to r is illu st ra ted w ith p ract ica l app lica t ion s. T he sta te of the a rt of th is field is b riefly review ed. Key W ords therm oelect ricity; Seebeck effect
温差发电技术及其一些应用
温差发电技术及其一些应用来源：能源技术2009-5-121 温差发电的原理温差发电是利用两种连接起来的导电体或者半导体的塞贝克效应（Seebeck Effect），将热能转换成电能的一种技术。
由两种不同类型的半导体构成的回路如图1，当装置的一端处于高温状态另一端置于低温状态下，就会在回路中形成电动势：ε = αs （T1-T2）（1）式中：T1为低温度端温度，K；T2为高温端温度，K；αs为所用热电转换材料的塞贝克系数，V/K。
图1 温差发电原理图（点击图片放大）在应用时多个PN结串联起来，构成一个热电转换模块（见图2），目前已有产品面市。
例如图3为Hi-z公司生产的热电转换模块系列，该模块系列能在-20℃到300℃的温度范围内有效地进行热电转换，输出功率为2.5~19W，负载电压为1.65~3.30V。
图2 热电模块结构示意图（点击图片放大）图3 Hi-z生产的热电转换模块系列（点击图片放大）2 热电材料的研究进展热电转换模块转换的效率很大程度上决定于其组成材料的性能，温差发电的电动势不但取决于材料的塞贝克系数α，而且和高低温端间的温差△T和有关，s从而与材料的导热有关，另外输出电流还与材料的导电率有关，所以常用热电转换材料的优值Z评价材料的热电性能：Z=（αs）2σ/λ （2）式中：αs为塞贝克系数，σ为电导率，λ为热导率。
Z的量纲为K-1，研究分析中优值又常采用优值Z和工作温度T的无量纲ZT 表征。
提高材料的优值是研究开发高效热电转换材料的主要方向，通常有以下几种途径：①选择最佳载流子度；②提高载流子迁移率与晶格热导率的比；③改变晶体取向；④改变颗粒尺度使颗粒间既能导电同时声子散射又比较显著，促使颗粒定向分布；⑤选择最佳的工作温度及材料的禁带宽度。
已有的研究资料表明，在室温下热电转换材料的优值只要能大于3，热电效率就可以达到令人较满意的水平并可以推广应用。
目前热电材料的研究主要集中在以下几个方面。
小型温差发电技术研究
小型温差发电技术研究小型温差发电技术又被称为热电转换技术，是一种利用温度梯度来产生电能的技术。
它是一种可再生能源技术，对于实现能源的高效利用和环境的保护具有重要意义。
本文将对小型温差发电技术进行研究。
小型温差发电技术是指在小尺寸下应用的温差发电技术，它主要利用材料的热电效应来转换热能为电能。
温差发电技术的原理是基于Seebeck效应，即当两个接触处温度不同的材料之间通过电流时，就会产生一个热电场，从而产生电能。
实际应用中，通常使用的是热电偶材料，如锗硅合金和锑硒化物。
1. 高效能利用。
小型温差发电技术可以将低品质热能转化为高品质电能，提高能源利用效率。
2. 环境友好。
小型温差发电技术是一种清洁能源技术，不产生污染物，对环境无害。
3. 尺寸小。
相比于传统的发电设备，小型温差发电技术的尺寸较小，方便安装和使用。
4. 可调节性好。
小型温差发电技术可以根据需要调节电能输出，具有很好的灵活性。
小型温差发电技术也存在一些挑战:1. 效率低。
目前小型温差发电技术的转换效率较低，还需要进一步提高。
2. 成本高。
小型温差发电技术的制造成本较高，需要通过技术创新来降低成本。
3. 热损失大。
小型温差发电技术在转换过程中存在一定的热损失，限制了其整体效率。
为了进一步推动小型温差发电技术的发展，需要开展以下研究：1. 材料研究。
通过对材料的研究，找到具备较高热电转换性能的材料，提高小型温差发电技术的转换效率。
2. 系统优化。
通过对小型温差发电系统的优化设计，减少能量损失，提高发电效率。
3. 新技术开发。
探索新的小型温差发电技术，如纳米尺度热电材料等，以提高发电效率和降低制造成本。
4. 应用研究。
通过实际应用的研究，探索小型温差发电技术在家庭、工业、交通等领域的应用潜力。
温差发电技术与参数
温差发电技术与参数温差发电是一种合理利用余热、太阳能、地热等低品位能源转换成为电能的有效方式。
温差发电具有结构简单，坚固耐用，无运动部件，无噪音等特点。
目前在国外已广泛研究。
使用普通化石燃料作热源以形成温差发电器的实用系统首推美国专为野外使用而发展的军用电源。
它们以各类军队常用的燃油燃烧产生的热量为热源转换为供给战场、尤其是前沿阵地各种电器设备的电能。
由于在这些环境中低噪声、能快速启动、能长期连续工作、易携带、维护方便、后勤保障便利等是使用方首要的考虑，在这些方面，温差电转换发电器大大优于常用的内燃式驱动发电机和化学蓄电池。
1988年美国生产了一种外型尺寸为41.2cmX42.2cmX27.3cm的燃烧式温差发电器,该设备的发电元件由120对热电偶组成,可使用多种军用燃油,一次装载后连续工作12小时,产生13.1V直流电压,向负载提供120W的电功率。
2温差电技术的应用随着环保意识的加强以及对传统能源未来匮缺的担心，充分利用余热发电的技术手段日益受到关注。
2003年黎巴嫩大学的学者将温差电发电器的热端与该国的一种做饭用的火炉外壁连接，冷端置于空气中，利用炉壁的高温与环境的温差来发电。
其实验中所使用的温差电元件即产自中国，因为中国的元件性价比最高，该设备实验中单片元件可产生4W的电功率。
中国目前已成为世界上最大的温差电元件生产出口国，这为我国未来温差电的广泛应用打下了坚实的基础。
2.2太阳能和地热能热源太阳能和地热能是新能源体系的主要组成部分，它们无污染，而且可以认为是无匮缺的长期资源。
太阳能利用最为方便的形式是集热，通过集热后产生的温差即可用于发电。
2004年泰国学者通过利用置于屋顶的铜板吸收太阳能集热升温与环境之间的温差发电带动轴流风机引导屋顶空气自然对流从而达到给屋顶降温的效果。
2.3放射性同位素热源对于需要长时间不间断供电而且无须人工维护的应用，温差电转换发电是一种较为理想的选择。
所剩下的主要问题就是要寻找一个同样是体积小、寿命长的相应热源。
小型温差发电技术研究
小型温差发电技术研究温差发电技术是一种相对新兴的发电技术，它利用温差来产生电能。
目前，大型温差发电技术已经应用于一些领域，如地热发电和太阳能发电。
但是，由于自然环境对于大型温差发电设备的限制较大，其应用范围被限制。
相对于大型温差发电技术，小型温差发电技术是近年来发展的一种新型技术。
小型温差发电设备体积小、重量轻、可移动性强、生产成本低，展现出很大的发展潜力。
它可以应用于一些特殊的场合，比如在航天器上产生电能，应用于一些较为偏远且缺乏电力供应的地区等等。
小型温差发电技术的工作原理如下：利用两种温度不同的材料，使其构成热电偶。
当热电偶两侧温度不同时，就会在热电偶中形成热电致生效应。
这个效应体现在热电偶的两端之间形成一个电荷差，并产生电流。
通过将多个这样的小型热电偶串联起来，就能形成一个小型温差发电装置。
小型温差发电技术的关键在于热电材料的选用。
目前，主要有无机材料和一些有机高分子材料可供选择。
无机材料具有高的热电转换效率和稳定的性质，但成本高且加工难度大。
相对而言，有机高分子材料成本低，加工方便，但热电转换效率和稳定性方面还有待提高。
为了进一步提高小型温差发电技术的发电效率和稳定性，需对热电材料进行深入研究。
一些研究者提出了一些新型的热电材料，比如铁硼化合物、氧化锌等，这些材料性能更加优越。
此外，针对于小型温差发电技术，还需要解决其面临的一些挑战。
其中，温差低和材料性能差是比较主要的问题。
需要研发新的纳米类材料，以提高材料的热电性能。
同时，还需进一步提高小型温差发电技术的稳定性，提高其应用范围和效率。
总之，小型温差发电技术是一种研究新兴的技术，对于环境保护、能源危机缓解和科技进步等方面都有积极的作用。
未来，我们可以看到小型温差发电技术的发展，将会成为未来电力供应的一项重要技术。
小型温差发电技术研究
小型温差发电技术研究小型温差发电技术是指利用温差的存在来进行能量转换的一种技术。
温差是指两个相邻的物体或两个相邻环境之间的温度差，温差的存在可以用来产生热能和冷能之间的能量传导，进而产生电能。
小型温差发电技术的研究主要集中在如何高效地利用温差来发电，以满足一些微型电子设备、传感器等小型功耗设备的电力需求。
研究人员主要关注以下几个方面的问题：首先是材料的选择。
为了实现高效的温差发电，需要寻找到一种具有良好热导率和电导率的材料。
研究者通常选择一种半导体材料作为热电材料，因为这种材料具有较高的热导率和较低的电导率，可以实现较高的效能。
目前使用最广泛的热电材料是铋锑系化合物和硅锗系化合物等。
其次是温差发电的机制研究。
温差发电的原理是通过热电效应将温差转化为电能。
热电效应包括Seebeck效应、Peltier效应和Thomson效应。
Seebeck效应是指在两个温度不同的结点之间会产生电压差，这个电压差被称为Seebeck电动势。
Peltier效应是指当有电流通过两个相距很近的导体时，会在它们之间产生热流，产生热流的导体处于高温侧，吸收热量，而处于低温侧释放热量。
Thomson效应是指当电流通过导体时，导体的温度发生变化，这种现象称为Thomson效应。
研究人员通过对这些效应的研究，可以找到更好的温差发电机制，以提高发电效率。
研究人员还研究如何优化温差发电的结构和设计。
温差发电器件的结构设计直接影响到发电效率和性能。
研究人员通过改变发电器件的层数、材料的厚度和面积等参数，来改善发电效果。
还可以利用纳米技术来制备纳米级的发电器件，以提高发电效率。
研究人员还探索了如何提高温差发电的可靠性和稳定性。
温差发电技术在实际应用中面临着一些挑战，如温度不稳定、材料老化等问题。
研究人员通过改进材料的稳定性，提高装置的抗氧化能力和耐高温能力，来解决这些问题。
小型温差发电技术研究涉及材料选择、机制研究、结构设计和可靠性等方面，通过对这些问题的深入研究和优化，可以提高温差发电的效率和可靠性，推动该技术的广泛应用。
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温差发电技术与参数
温差发电是一种合理利用余热、太阳能、地热等低品位能源转换成为电能的有效方式。
温差发电具有结构简单，坚固耐用，无运动部件，无噪音等特点。
目前在国外已广泛研究。
使用普通化石燃料作热源以形成温差发电器的实用系统首推美国专为野外使用而发展的军用电源。
它们以各类军队常用的燃油燃烧产生的热量为热源转换为供给战场、尤其是前沿阵地各种电器设备的电能。
由于在这些环境中低噪声、能快速启动、能长期连续工作、易携带、维护方便、后勤保障便利等是使用方首要的考虑，在这些方面，温差电转换发电器大大优于常用的内燃式驱动发电机和化学蓄电池。
1988年美国生产了一种外型尺寸为41.2cmX42.2cmX27.3cm的燃烧式温差发电器,该设备的发电元件由120对热电偶组成,可使用多种军用燃油,一次装载后连续工作12小时,产生13.1V直流电压,向负载提供120W的电功率。
2温差电技术的应用
随着环保意识的加强以及对传统能源未来匮缺的担心，充分利用余热发电的技术手段日益受到关注。
2003年黎巴嫩大学的学者将温差电发电器的热端与该国的一种做饭用的火炉外壁连接，冷端置于空气中，利用炉壁的高温与环境的温差来发电。
其实验中所使用的温差电元件即产自中国，因为中国的元件性价比最高，该设备实验中单片元件可产生4W的电功率。
中国目前已成为世界上最大的温差电元件生产出口国，这为我国未来温差电的广泛应用打下了坚实的基础。
2.2太阳能和地热能热源
太阳能和地热能是新能源体系的主要组成部分，它们无污染，而且可以认为是无匮缺的长期资源。
太阳能利用最为方便的形式是集热，通过集热后产生的温差即可用于发电。
2004年泰国学者通过利用置于屋顶的铜板吸收太阳能集热升温与环境之间的温差发电带动轴流风机引导屋顶空气自然对流从而达到给屋顶降温的效果。
2.3放射性同位素热源
对于需要长时间不间断供电而且无须人工维护的应用，温差电转换发电是一种较为理想的选择。
所剩下的主要问题就是要寻找一个同样是体积小、寿命长的相应热源。
由同位素放射产生热量的方式因其能量密度高、工作寿命长、可靠性高等优点被视为理想热源。
医学应用：放射性同位素热源的温差发电器用于向人体植入的器官或辅助器具供电，使之能长期正常工作，如人造心脏或心脏起博器。
这类产品可耐受1600K以上的高温，其辐射水平比夜光表还低，依据放射源的半衰期其使用期限可达87年。
海洋和地面应用：随着人类在边远地区、海洋的活动不断增加，对能长期工作而不用太多维修的能源系统的需求日增。
美国海军是海洋用放射性同位素温差发电器的最大用户。
他们使用的典型发电器为Gulf Millibats，设计的工作深度达10KM，温差电偶材料为碲化铋，热源为同位素锶-90，可以提供电压为1.5到1.8V，功率不小于1W，寿命长达10年，通过直流-直流转化器获得24V的输出电压。
1961年12月在Chesapeake Curtis海湾为核动力系统设置的第一台SNAP 系统，在阿拉斯加的Umeat无人气象站。
该站电能由一个至少6年无需维护的温差发电器提供。
空间应用：卫星用原子核辅助能源系统（SNAP）的发展始于1955年。
1961年6月，美国海军装有SNAP3A这种能源
系统的卫星TRANSIT4A发射成功，能源系统运转正常，标志着放射性同位素能源系统首次被用于太空。
随着人们对温差发电器的太空应用的深入，在1977年发射的木星、土星探测器旅行者1和2号上的温差发电器的功率已从最初的2 W到3W上升到了155W。
美国仙童空间电子公司已提出了一种放射性同位素温差发电器的新设计。
它采用通用热源模块、SiGe-GaP温差热电偶及温差电器件组件化的模式，一个18单元280W的系统正常工作时效率可达到9.41%。
3温差发电技术的展望
随着人类空间探索活动的日渐展开,医用物理学的进展以及在地球难于到达地区日益增加的资源考察与探查活动,需
要开发一类能够自身供能且无需照看的电源系统。
显然,温差发电对这些应用极为适合。
它具有结构简单，坚固耐用，无运动部件，无噪声等特点。
对于遥远的太空探测器来说，放射性同位素供热的温差发电器是目前唯一的供电系统。
此外，随着全球石油消耗的剧增而伴随的全球能源价格的不断攀升，人们开始对全球目前以石化能源为主体的能源
结构所带来的社会和经济问题进行反思，越来越多的技术活动集中到新能源的开发及各类能源的综合利用方面。
这自然而然将促进有商业价值的大规模温差发电的可行性进行广泛的研究，尤其是自然界中存在温差的利用以及工业余热的开发利用。
温差发电片外形尺寸62*62*3.6MM.开路电压18V，电流600MA，负载电压12V，负载电流600MA。
耐高温180度，温
差100度。
温差发电片外形尺寸40*40*3.6MM.开路电压8V，电流600MA，负载电压4V，负载电流600MA。
耐高温180度，温差1 00度。
温差发电组外形尺寸62*62*4.9MM.开路电压8V，电流1.2A，负载电压4V，负载电流1A。
耐高温180度，温差100度。
米合温差发电组，输入温度100-180度，（温差100度左右，）输出电压6-7V，电流600MA.
原文地址：/tech/15157.html。