温差发电
风力温差发电原理解析
风力温差发电原理解析风力温差发电是一种利用大气温差产生的能量来发电的技术。
该技术主要利用风力和温差之间的差异来驱动发电机产生电能。
它基于一个简单的原理，即当地区温度差异较大时，空气由热到冷的流动会形成气流，而风力转动叶片产生动力，从而驱动发电机的转子旋转，并通过电磁感应原理将机械能转化为电能。
风力温差发电的核心设备是温差发电机。
温差发电机一般由风轮、传动装置和发电机组成。
当地区的温差较大时，热空气会上升，而冷空气则下沉，形成气流。
这种气流会带动风轮转动。
风轮是特殊设计的叶片组成，其形状和角度能够最大限度地捕捉风力，并将其转化为机械能。
传动装置将风轮转动的动力传递给发电机。
通常情况下，传动装置包括齿轮或皮带，可以将较慢的风轮转速提高到适合发电机的转速。
当风轮转动时，动力会通过传动装置传递给发电机的转子。
发电机的转子通过电磁感应原理将机械能转化为电能。
发电机的转子由导磁材料组成，当转子旋转时，导磁材料中的磁场会改变。
这种磁场的变化会在导线中产生电流。
发电机的导线串联在一起，将产生的电流汇集到电网中。
这样，通过风力转动发电机，利用温差产生的气流能够被有效地转化为电能，从而实现电力的生成。
风力温差发电有许多优点。
首先，这种发电方式是环保可持续的，无需消耗燃料。
温差是大气环境中存在的自然资源，而风力是由地球自转引起的。
因此，只要地球环境保持稳定，风力温差发电就可以继续产生电能。
其次，风力温差发电具有较高的效率。
当地区温差较大时，气流和风力较强，可以为发电机提供更大的动力。
此外，发电机的转子经过优化设计，能够提高电能的转化效率。
然而，风力温差发电也面临着一些挑战和限制。
首先，温差的大小是影响发电效果的关键因素。
只有当地区的温差较大时，风力温差发电才能发挥出较好的效果。
因此，该技术在一些地理条件较为恶劣的地区可能并不适用。
其次，温差发电机需要占用一定的空间。
风轮的尺寸和数量较大，需要合理的布局和空间。
这对于一些城市或人口稠密地区可能存在较大的限制。
温差发电原理
温差发电原理温差发电被广泛应用于可再生能源领域。
它利用温度差异产生的热量转化为电能，成为一种可持续的能源转换方式。
本文将探讨温差发电的原理及其应用。
一、温差发电原理基于热电效应，该效应是指当两个不同温度的导体连接在一起时，会产生一个由温度差异驱动的电势差。
这个现象被称为“塞贝克效应”。
塞贝克效应的原理可以通过简单的示意图来描述。
设想有两个导体条，一个温度较高，一个温度较低。
当两个导体接触时，高温导体的热能会通过传导转移到低温导体中。
由于两个导体具有不同的电导率，高温导体中的电子会受到更多的激发而移动得更频繁。
这导致高温导体上部分电子转移到低温导体上，而低温导体上的电子则更少。
这种电子的转移导致了两个导体之间产生电势差，从而产生了电流。
利用塞贝克效应，可以设计出温差发电装置。
一般来说，这种装置由两个热电材料组成，它们具有不同的导电特性。
这两个材料通常被称为“热端”和“冷端”。
在温差发电装置中，热端与热源接触，而冷端与冷源接触。
当热端与热源接触时，热能通过传导、对流或辐射的方式从热源传递到热端。
热端材料中的电子因受到更多的激发而运动更频繁，从而产生了电子流。
这个过程使得电子从热端流向冷端，从而产生了电势差和电流。
二、温差发电应用1. 垂直温差发电垂直温差发电是一种利用地球自然温度差异产生电能的技术。
地球内部的温度较高，而地表温度较低，温差发电可以利用这一差异。
该技术可以应用于地下热能利用、地热发电等领域。
2. 太阳能温差发电太阳能温差发电是利用阳光辐射热量和环境温度之间的差异来产生电能。
该技术可以应用于太阳能热发电、太阳能热水器等领域。
3. 工业余热利用在工业生产过程中，会产生大量的余热。
利用温差发电技术，可以将这些余热转化为电能，实现能源的回收和利用。
4. 电子设备散热利用电子设备在工作过程中会产生热量，通过温差发电技术，可以将这些热量转化为电能，为电子设备提供一部分电力需求。
5. 生物质发电温差发电技术可以应用于生物质发电过程中的余热利用，实现能源的高效利用。
温差发电
温差发电塞贝克原理：在两种金属A和B组成的回路中，如果使两个接触点的温度不同，则在回路中将出现电流，称为热电流。
相应的电动势称为热电势，其方向取决于温度梯度的方向。
一般规定热电势方向为：在热端电流由负流向正。
塞贝克效应的实质在于两种金属接触时会产生接触电势差（电压），该电势差取决于两种金属中的电子溢出功不同及两种金属中电子浓度不同造成的。
半导体的温差电动势较大，可用作温差发电器。
产生Seebeck效应的机理，对于半导体和金属是不相同的。
半导体效应产生Seebeck效应的主要原因是热端的载流子往冷端扩散的结果。
例如p型半导体，由于其热端空穴的浓度较高，则空穴便从高温端向低温端扩散；在开路情况下，就在p型半导体的两端形成空间电荷（热端有正电荷，冷端有负电荷），同时在半导体内部出现电场；当扩散作用与电场的漂移作用相互抵消时，即达到稳定状态，在半导体的两端就出现了由于温度梯度所引起的电动势——温差电动势。
自然，n型半导体的温差电动势的方向是从低温端指向高温端（Seebeck系数为负），相反，p型半导体的温差电动势的方向是低温端指向高温端（Seebeck系数为正），因此利用温差电动势的方向即可判断半导体的导电类型。
可见，在有温度差的半导体中，即存在电场，因此这时半导体的能带是倾斜的，并且其中的Fermi能级也是倾斜的；两端Fermi能级的差就等于温差电动势。
实际上，影响Seebeck效应的因素还有两个：第一个因素是载流子的能量和速度。
因为热端和冷端的载流子能量不同，这实际上就反映了半导体Fermi能级在两端存在差异，因此这种作用也会对温差电动势造成影响——增强Seebeck效应。
第二个因素是声子。
因为热端的声子数多于冷端，则声子也将要从高温端向低温端扩散，并在扩散过程中可与载流子碰撞、把能量传递给载流子，从而加速了载流子的运动——声子牵引，这种作用会增加载流子在冷端的积累、增强Seebeck效应。
半导体的Seebeck效应较显著。
2024年温差发电市场前景分析
2024年温差发电市场前景分析引言温差发电（也称热差发电、热量差动力发电）是一种利用地球自然温差产生电能的新型清洁能源技术。
它通过利用热源温度差异实现能量转换，具有潜力巨大的发展前景。
本文将对温差发电市场的前景进行分析。
温差发电技术概述温差发电技术主要包括热电堆、热机、热泵等。
其中，热电堆是最常用的温差发电技术，在温差发电市场占据主导地位。
热电堆主要是利用热电材料的热电效应实现能量转换，其高效、可靠、环保的特点使其成为温差发电市场的关键技术。
温差发电市场现状分析1.市场规模扩大：随着环保意识的增强以及政府对清洁能源的大力支持，温差发电市场规模逐年扩大。
根据市场研究报告，预计未来几年国内外温差发电市场年复合增长率将达到10%以上。
2.技术创新推动市场发展：温差发电技术在高温与废热能转换效率的提升以及新材料的研发上取得了显著进展，这将促进温差发电市场的进一步发展。
3.政策支持力度增加：各国政府纷纷制定了清洁能源政策和目标，加大对温差发电技术的支持力度，提供了良好的政策环境和市场机会。
2024年温差发电市场前景分析1.温差发电在清洁能源行业中的地位逐渐突出：温差发电作为一种高效清洁能源技术，具有独特的优势，在能源转型的背景下，其地位将逐渐得到认可并得到更广泛的应用。
2.市场应用领域不断拓展：目前，温差发电主要应用于工业废热利用、建筑节能等领域。
未来，随着技术的进一步成熟和商业化推广，温差发电有望拓展到更多领域，如家庭供暖、交通运输等。
3.投资前景广阔：温差发电作为一种新兴的清洁能源技术，投资前景广阔。
在未来几年中，预计将有更多投资者和企业加入到温差发电产业中，推动其进一步发展。
挑战与对策在温差发电市场的发展过程中，仍然存在一些挑战。
主要包括技术成本高、效率有限、设备维护等方面。
为了克服这些挑战，应大力推进技术创新，降低成本，提高效率，并加强与相关行业的合作，共同推动温差发电市场的健康发展。
结论温差发电作为一种高效、清洁的能源技术，具有巨大的市场潜力。
温差能发电原理
温差能发电原理
温差能发电的原理是基于热电效应，热电效应是指当两种不同金属（或半导体）的接合处受到温度差异时，将会产生电动势，这个效应被称为塞贝克效应，并且是由于电子在两种金属之间的热运动差异而产生的，温差发电利用这种效应将温度差异转换成电能。
温差能发电原理如下：首先，将两种不同金属（或半导体）连接在一起，这被称为热电偶。
然后，将热电偶的一端暴露在高温环境中，将另一端暴露在低温环境中。
由于高温和低温之间存在明显的温度差异，因此在两个金属之间产生了一个电动势，即温差发电效应。
如果将热电偶的两端连接到一个电路中，就可以将电动势转化为电能，从而实现温差发电。
温差发电的原理是基于能带理论，其关键在于不同材料之间的电子能带结构。
材料的电子能带决定了其导电性能，能够产生热电效应的材料必须具有不同的电子能带结构。
在温度差异下，电子将从高温一侧向低温一侧运动，产生一个电动势。
在实际应用中，为了提高温差发电的效率，通常采用多个热电偶组成的热电堆来实现。
热电堆由多个热电偶串联组成，形成一个电压叠加的结构，可以将电动势累加起来，从而提高输出电压和功率。
此外，还可以采用一些技术手段，如热对流控制、热辐射控制等来提高温差效率。
总之，温差发电是一种将温度差异转换为电能的技术，其原理基于热电效应。
通过使用不同材料之间的热电偶组成的热电堆，可以将电动势累加起来，提高输出电压和功率。
虽然温差发电的效率较低，但其具有长寿命、可靠性高等优点，在某些特定的应用领域有一定的发展前景。
温差发电原理
温差发电原理
温差发电是一种利用温度差异产生电能的技术。
其原理基于热电效应，即当两个不同温度的导体连接在一起时，热量将从高温导体流向低温导体，同时电子也会从低温导体流向高温导体，从而产生电流。
这个过程是由热电偶完成的。
热电偶是由两种不同的金属线分别构成的，它们被连接起来形成一个闭合回路。
当一个金属线连接到热源（高温区）上，另一个金属线连接到冷源（低温区）上，两个金属线之间就会产生温度差异。
这导致了两个金属线之间的电子流动，使得电流在回路中产生。
这种温差发电技术常被应用于地热、太阳能和废热回收等领域。
对于地热发电，地底下的热能会使地热液加热并形成高温区，而地表的温度相对较低形成低温区。
通过将热电偶放置在这两个区域，就可以利用温度差异产生电能。
太阳能温差发电则利用日光照射在太阳能发电面板的两侧，形成高温和低温区。
通过热电偶的连接，将温度差异转化为电能。
此外，废热回收也是温差发电的重要应用领域。
在许多工业过程中，大量的热能会以废热的形式散失掉。
利用温差发电技术，可以将废热转化为电能，提高能源利用效率。
总之，温差发电利用热电效应，通过热电偶将温度差异转化为电能。
这种技术具有广泛的应用前景，可以有效利用各种温度来源产生清洁能源。
热电材料与温差发电器
➢ m RL Ri 旳取值
➢ 热电优值
单一热电材料旳优值Z：
α 赛贝克系数
2 2
Z
Z值有量纲，单位为K-1.
σ 电导率
k 热导率
评价某一热电材料旳质量原则
Z 值越高，材料性能越好
很好旳热电材料必须具有较大旳Seebeck系数和电导率，同步应有较小旳热导率
➢ 无量纲ZT值
2T 2
温差发电器
❖ 温差发电器旳构成：
热源
温差电
组件
冷源
(散热器)
外壳
整个发电器中要使热源、温差电组件、散热器之间相互电绝缘，在热路上
同步要确保有最小旳热阻；
根据热源旳类型和所能到达旳最高温度选择合适旳温差电材料与组件；
根据温差发电器旳应用环境和其他条件选择合适旳冷端散热方式；
温差发电器旳整体应具有一定旳机械强度，应具有较高旳抗冲击振动能力；
燃料燃烧、放射性同位素温差发电、核反应堆温差发电、工业余热、汽车
余热）
❖ 热电材料及器件旳特点：
➢ 无运动部件（除了电子、空穴和晶格振动或者说是声子旳运动以外就没有
部件旳运动）；
➢ 无流体介质（如冰箱里用氟利昂作为介质）；
➢ 无噪声无污染；
➢ 无磨损免维护；
➢ 热电转化效率偏低，不到10%；
要想让热电器件广泛应用于商业，热电材料旳ZT值必须接近于3
在800℃；
采用了热源中心型温差电元件分列式构造；
图 GPHS-RTG旳构造
1-热源支撑件,2-冷却管,3-气体控制构件,4-铝
外壳构件,5-通用热源(GPHS),6-主动冷却系统
集管,7-压力释放器件,8-RTG安装法兰,9-多层
温差发电
温差发电温差发电目前有两种形式，一是利用海水表层和深层的温差，用其热量使蒸发器中的水沸腾，用氨蒸汽带动涡轮机发电。
随后，氨蒸汽进入深层海水冷却，重新变成液体。
在这一循环往返过程中，可以依次将海水的温差变成电力；二是用半导体温差效应直接发电。
海洋中蕴藏着丰富的太阳热能。
太阳每年供应给海洋的热能大约有６０0多万亿千瓦时，如此巨大的能量，除了一部分转变为海流的动能和水汽的循环外，其余都直接以热能的形式储存在海水中，主要表现为海水表层和深层直接的温差。
通常情况下，海水表层的温度可达２５－２８℃，而海平面以下５００米的深处水温大约只有４－７℃，两者相差２０℃左右，热带海洋的温差更为明显。
火力发电和原子能发电是以热能使水沸腾，利用水蒸汽带动涡轮机，然后发电。
而海洋温差发电所用的蒸汽，一般是氨和水的混合液。
与水相比，氨水的沸点只有33度，很容易变成蒸汽。
目前，海洋温差发电的能源变换效率只有3%_5%，比火力发电的40%低得多。
所以要想得到比较大的功率，海洋温差发电装置必须造得很庞大，形成面积巨大的采能场，才能获得足够的电力。
这样，无疑增大了发电成本。
但它的优点也是不言而喻的：绿色、环保、可再生、取之不尽，用之不竭。
随着新能源开发力度的不断加大，海洋温差发电已受到各国普遍重视。
技术进步将大幅度降低发电成本，增加其竞争能力。
日本、法国、比利时等国已经建成一些海水温差发电站，功率从100千瓦至10000千瓦不等。
半导体温差发电是根据塞贝克效应制成的。
所谓塞贝克效应是指把两种半导体（即P型和N型硅用金属片串接起来）的接合端置于高温处，处于低温环境的另一端就可以产生电动势，接上负载即在回路中形成电流。
这是十分方便、安全、环保的。
人类在航天等各种特殊环境中已广泛应用了这一技术。
目前，市场上已有半导体温差发电模块出售，用其为手机、电脑充电以及用于应急照明，效果都非常之好，可惜功率太小，大规模工业化使用为时尚早。
（6）（刘朴）。
温差发电效率
温差发电效率温差发电是采用温差来直接发电，它是一种新兴的可再生能源发电过程，包括图热差发电、温热差发电和单热循环技术。
温差发电的原理是利用低温和高温来产生电力。
温差发电是一种特殊的热力学方法，它的发电效率取决于温差的大小和工艺的有效性，通常越大的温差越有利于发电。
它将温度差折算成电力，从而提供可再生的电力。
温差发电有三种技术：图热差发电、温热差发电和单热循环技术。
图热差技术（TEG）是一种用热和冷气源温度差，通道差热量制造电能的设备。
它利用一个特殊的材料，热导率高，导热性好，建立不错的温度梯度，将温差变化转换成电能。
它的优势在于采用简单的结构，在温差变化不大的情况下可以达到较高的效率。
热热差发电是采用热水中的温差来发电的。
它利用低温水发热，将高温水转换成冷动力，冷气排出后回到低温水，从而连续发电。
热拉膨胀引擎（ORC）和伴热引擎（CHP）就是利用这种技术产生能源的方式，它们特别适合温差较大的地方，通常可以达到较好的发电效率。
单热循环技术（SRC）是把低温水通过一个循环式热源，变成高温热气，然后再通过一个冷气机将热气转换为冷气，从而将热气扩散，温度降低。
随后，冷气返回到热源进行再次膨胀，从而产生电能。
它的结构简单，发电效率高，热失效率低，适用于中温和高温之间的温差，效率可以达到25%~55%，而且可以使用热源中的电力。
温差发电的效率取决于发电技术和温差的大小。
其中，图热差发电最低，可以达到20%~30%，温热差发电和单热循环技术可以达到30%~45%和25%~55%。
另外，这些技术需要投入较大的设备投资，安装成本比较高，并且在高温的情况下发电效率会有所下降。
总的来说，温差发电是一种新兴的创新能源发电技术，它有较高的发电效率，能够更加环保和可再生。
如果能够结合当地的温差条件，合理使用这项技术，将有助于节约能源并降低能源消耗。
温差发电的原理
温差发电的原理温差发电是一种利用温度差异产生电能的新型能源转化技术。
它基于热力学第二定律，通过将两个温度不同的热源（一个是高温热源，一个是低温热源）之间的温度差异转化为电能的过程。
温差发电的原理基于热电效应或热电转换效应，即通过材料的热电性能将热能转化为电能。
这种热电效应是指在材料温度发生变化时，其导电性能也会发生变化。
这个效应早在19世纪初就被发现，被称为“塞贝克效应”。
基于这个效应，温差发电设备常常使用热电偶或热电模块（即热电堆）以将温度差异转化为电能。
热电偶是一种由两种不同的金属材料连接而成的开路回路。
当两个连接处温度不同时，金属材料的离子会因热活化而在材料内部扩散，导致电子扩散效应，从而在回路中形成电势差，即温差发电。
这个原理是基于材料的载流子（电子或空穴）在温度梯度下的迁移效应。
热电模块是由多个热电偶片组成的模块化装置。
当高温热源和低温热源分别与热电模块的两侧接触后，温度差会导致热电偶片内部的载流子扩散，从而形成电势差。
热电模块通过串联或并联多个热电偶片，可以增大电势差，并达到更高的输出电压和电功率。
在温差发电中，材料的热电性能起着至关重要的作用。
理想的热电材料应具有较高的热导率和热电导率差异，以及较高的热电转换效率。
当前常用的热电材料包括铋锑合金、铁硼化铒以及硒化物等。
此外，有许多新型材料如氧化物热电材料和化合物热电材料也正在研究和开发中，以提高温差发电的效率和性能。
温差发电具有许多优点，例如可持续性、可靠性和无噪音等。
它可以利用任何两个温度不同的热源，例如太阳能、工业废热、地热等，从而具有广泛的应用潜力。
目前，温差发电已经在一些领域得到了应用，例如太空航天、能源回收和环境监测等。
尽管温差发电具有许多潜力和优势，但目前仍面临一些挑战和限制。
一个主要的挑战是提高热电材料的转换效率和稳定性，以提高温差发电的功率输出和使用寿命。
此外，温差发电装置的成本仍然较高，需要进一步降低成本才能实现商业化应用。
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1为简单的温差发电元件（或称温差电池），N型半导体1和P型半导体2在一端用金属片3连接起来，另一端接负载电阻R。
当一端加热至温度T1，而另一端保持在温度T0时，回路中产生温差电动势，使负载电阻上有电流I流过，根据塞贝克定律式中α为电池两臂温差电动势率之和，r为两臂的内阻之和。
r＝(ρ1/s1+ρ2/s2)l式中ρ1、ρ2、 s1、s2分别表示两臂的电阻率和横截面积；l表示两臂的长度。
负载电阻上得到的功率为温差发电效率的定义是外电路中得到的有用电能I2R与热源所消耗的能量之比。
热源消耗的能量包括以下几项：① 在热端吸收的珀尔帖热Q1Q1＝α2T1(T1-T0)/(R+r)② 由热端传导到冷端的热量QmQm＝K(T1-T0)式中K为热导K＝(λ1s1+λ2s2)/l式中λ1、λ2分别为两臂的热导率。
③ 温差电池内部，电流I流过所放出的焦耳热中，有一半将转移到热端，因而把功率还给热源。
汤姆逊热较小，可以忽略不计。
在最大输出功率条件下，即R＝r时，温差电池的效率为式中称为温差材料的品质因数。
如果选则得最大效率为因此，温差发电机的效率主要取决于热端和冷端的温度和温差发电材料的品质因数Z，Z值还强烈地依赖于温度，因而对于不同的工作温度需要选取不同的材料。
最早用的温差发电材料为ZnSb合金(P型),用康铜片(N型)连接，其热端温度可达400。
Bi2Te3-Bi2Se3固溶体(N型)和Bi2Te3-Sb2Te3固溶体在0～300范围内具有较高品质因数(),是较好的低温温差发电材料。
在300到600的中等温区,常采用PbTe或PbTe与SnTe或 PbSe的固溶体、GeTe、AgSbTe2等作温差发电材料。
600以上的高温发电材料有Ge-Si合金、MnTe等。
人们对稀土元素的硫化物、碳硼化合物以及In-Ga-As系已作了较多的研究。
在温差发电机中，在较大温差下，为了使温差电池臂的所有部分都具有较高品质因数，可采取“分段”的办法,处于不同温度的电偶臂的各段,采用不同材料或不同成分。
图2a的两段电偶臂采用不同材料。
这种结构当上端温度为550、温差为530时，效率可达12％。
图2b是成分分段改变的温差电池，当热端温度为1000K,冷端温度为300K时效率可达12％～15％。
半导体温差发电机无转动部分，因而无噪声、寿命长、工作稳定可靠、轻便，且可利用各种能源，包括固、液、气态燃料,太阳能、核能,以及各种设备的废热、余热等，因而特别适用于军事、勘探和边远地区等的小功率发电和星际航行。
80年代美国已研制成 500瓦的军用温差发电机。
利用同位素加热的核能温差发电机已应用于航天。
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晶棒规格:Ф30mm L-30cm热电参数:温差电动势(a): ＞190×μV/℃电导率(σ):850～1250Ω-1.cm-1热导率(K):15～16×10-3-W/℃cm优值(Z):2.5～3.0×10-3W/℃随着世界经济快速发展，人类对能源的需求量迅速增加。
有资料显示：已探明常规能源石油、天然气和煤炭的保证年限分别是45年、52年和209年[1]。
因而，人们迫切需要寻找新型绿色的能源取代传统化石燃料。
我国能源的利用率很低，只有33%左右，单位产值能耗比美国、欧盟、日本、印度分别高2.5倍、4.9倍、8.7倍和0.43倍[2]。
这就更要求我们积极寻找节能新办法。
半导体热电发电利用半导体热电材料制成，以其体积小、重量轻、无运动部件、寿命长、移动方便、可靠性高以及无污染等诸多优点，在军事、医疗、科研、通讯、航海、动力及工业生产的各个实践领域得到了广泛应用[3]。
而半导体热电发电技术在工业余热利用方面的应用尚不成熟，大规模应用仍需要进一步研究。
理论分析温差发电器是一种基于塞贝克效应，直接将热能转化为电能的热电转换器件。
1982年，德国物理学家塞贝克发现了温差电流现象，即两种不同金属构成的回路中，若两种金属结点温度不同，该回路中就会产生一个温差电动势。
这就是塞贝克效应[5]。
半导体温差发电片的原理如图1，它由P、N 两种类型不同的半导体温差电材料经电导率较高的导流片串联并将导流片固定于陶瓷片上而成。
在器件的两端建立一个温差, 使器件高温端保持T h，低温端保持T c，根据塞贝克效应，将产生一个电压，若在回路中接入负载电阻，则将有电流流过。
塞贝克效应电势差大小可用表示为[6]：（１）式中，S h与S c分别为两种材料的塞贝克系数。
如果S h与S c不随温度的变化而变化，式（１）即可表示为：（２）图1 温差发电原理图为方便输出功率的计算，可以对实验对象做以下假设：①稳态，输出电流为稳恒电流；②半导体温差发电片侧面绝热；③冷热端之间的空气对流和辐射影响可以忽略；④半导体温差发电片内部导热系数不变。
解得输出功率为：（３）式中，R为器件的总电阻；τ为汤姆逊系数；等号右端第1项为帕尔帖热，第2 项为汤姆逊热，第3项为焦耳热[7]。
功率匹配条件为：R L=R，得最大输出功率：（４）实验研究--大家借鉴一下3.1改变温差条件下发电模块特性利用图2所示的温差发电片性能测试装置进行实验，实验采用温差发电片，其输出功率情况如表1和图3所示。
图 2温差发电性能测试装置图表1 温差发电性能测试实验中的输出功率情况电阻/?温差/℃20304050608020.04590.0990.18660.25480.45070.599930.05080.10330.20670.28080.49880.68150.04410.10330.20280.27370.48360.681170.03860.09160.18460.26070.45280.6474图3 变热端温度输出功率曲线图通过图3可以看出，输出功率随温差的增加而增加，当温差达到最大时输出功率也将达到最大值。
而温差越大，输出功率随温差增加而增加的趋势也会变得更加明显，可以从曲线中看出在温差较大时曲线斜率比温差较小时的曲线斜率大。
因而，在利用温差发电时适当的提高冷热端的温差有利于提高输出功率。
3.2变负载条件下发电模块特性变负载条件下实验中得到输出功率情况如表2和图4所示。
表2变负载条件下输出功率情况温差/℃电阻/?0.51 1.52 2.53200.02270.03420.04050.04590.04550.0508300.04990.07560.08950.0990.1040.1033400.09160.14170.1690.18660.2010.2067温差/℃电阻/?5678910200.04410.0420.03860.040.03560.0369300.10330.1030.09160.08720.08190.0846400.20280.19620.18460.16830.16210.1526图4 变负载条件下输出功率曲线图通过图4可以看出，在相同的冷热端温差条件下，负载逐渐增加，输出功率先增加后减小。
这是由于输出功率与输出电压及电流均有关系，只有在负载达到匹配条件即负载等于温差发电片内阻的时候，输出功率才能达到最大值，可由式（5）表示：（５）式中，R L为负载电阻，r为温差发电片内阻，U为热电势。
通过式（3）可知，U在温差不变的条件下也是一个定值，故当最小时，输出功率将达到最大值。
根据不等式，当R L= R 时，输出功率会达到最大值，且最大值为：（６）因此想要获得最大输出功率，需要选择最佳负载。
由图可以看出，当负载在4 ?附近时对应的输出功率达到最大值。
3.3改变冷端温度条件下发电模块特性改变冷端温度条件下实验中得到输出功率情况如表3和图5所示。
表3 变负载条件下输出功率情况冷端/℃热端/℃10203040300.078192400.1784620.089086500.328910.188130.0649860.023112600.5000590.3267590.1573320.081107700.7386410.5080020.2984010.18602880 1.0075290.7244030.4935340.30897390 1.328050.9936030.70910.476235100 1.64804 1.3127610.976710.692804110 2.102329 1.624719 1.2478460.958769120 2.517268 1.954394 1.599027 1.22758130 2.992686 2.32714 1.947085 1.550767140 3.417593 2.726115 2.297209 1.984817注：本组实验数据使用匹配电阻4.21 ?，以求达到最大输出功率。
图5变冷端温度输出功率曲线图由图5中可以看出，在热端温度相同时，冷端温度的升高将导致输出功率的减小。
而在温差相同的情况下，冷端温度越低，其输出功率也会越高。
这主要是由于冷端温度升高将导致温差发电片平均温度升高进而导致内阻增大，输出功率减小。
在实际使用的过程中，可以尽量降低冷端温度，以求获得更好的输出效率。