半导体温差发电器件的应用及其市场调研

合集下载

2024年温差能发电设备市场规模分析

2024年温差能发电设备市场规模分析

2024年温差能发电设备市场规模分析简介温差能发电设备通过利用温差产生的热能,将其转化为电能,以满足电力需求。

随着对可再生能源的研究和需求的增加,温差能发电设备市场正迅速发展。

本文将对温差能发电设备市场规模进行分析。

温差能发电设备市场的概况温差能发电设备市场是可再生能源市场的重要组成部分,目前正经历着快速增长。

温差能发电设备主要包括热电模块和热能回收装置。

热电模块利用热电效应将温差转化为电能,热能回收装置用于捕获和利用废热。

这些设备可以应用于工业、商业、住宅等场景。

市场规模分析过去几年的市场发展温差能发电设备市场过去几年呈现快速增长的趋势。

根据市场研究机构的数据,2015年至2020年,温差能发电设备市场年均增长率达到20%以上。

这一增长主要受到环境保护意识提高、可再生能源政策支持以及能源效率要求提升的推动。

市场主要驱动力分析环境保护意识的提高近年来,全球对环境保护的意识不断增强,减少二氧化碳排放已成为各国政府和机构的共同目标。

温差能发电设备作为清洁能源的一种,具有减少污染排放的潜力,因此得到了广泛关注和支持。

政策支持政府对可再生能源产业的支持是推动温差能发电设备市场增长的重要因素。

许多国家制定了可再生能源政策,包括税收减免、补贴政策和购电政策等,以鼓励企业和个人采用温差能发电设备。

能源效率要求的提升能源效率是当今社会发展的重要课题之一。

温差能发电设备可以将废热转化为电能,提高能源利用效率,满足企业和个人对能源效率的追求。

在能源效率要求提升的推动下,温差能发电设备市场有望继续增长。

市场前景展望随着可再生能源需求不断增加,温差能发电设备市场有望继续快速增长。

预计未来几年市场规模将进一步扩大。

总结温差能发电设备市场规模正呈现快速增长的趋势。

环境保护意识的提高、政策支持以及能源效率要求的提升是市场增长的主要驱动力。

随着可再生能源需求的增加,温差能发电设备市场有望继续扩大。

2024年温差发电市场规模分析

2024年温差发电市场规模分析

2024年温差发电市场规模分析简介温差发电是一种利用地球或其他天体表面的温度差异来产生电力的技术。

随着环境保护和可再生能源的重要性逐渐增加,温差发电作为一种新兴的清洁能源形式,受到了广泛关注。

本文将对温差发电市场的规模进行分析,包括市场的现状、发展趋势以及未来的潜力。

市场现状目前,温差发电市场在全球范围内仍处于起步阶段。

在一些发达国家,如美国、德国和日本,已经有较多的温差发电项目投入实施。

同时,一些新兴市场,如中国、印度和巴西等国家也在积极推动温差发电技术的应用。

温差发电市场主要由几个关键参与者组成,包括技术提供商、发电设备制造商和能源开发商。

其中,技术提供商在推动温差发电技术的发展方面起到关键作用。

目前已经有多种温差发电技术得到了商业化应用,如热电堆技术、有机朗肯循环技术和压缩空气能量存储技术等。

发展趋势分析随着环境保护和可再生能源的重要性不断被强调,温差发电市场将迎来更大的发展机遇。

以下是一些发展趋势的分析:1.政策支持:许多国家已经出台了支持可再生能源发展的政策,包括温差发电技术。

这些政策的推动将进一步促进温差发电市场的增长。

2.技术创新:随着温差发电技术的不断改进和创新,其效率和成本优势将进一步提高。

这将有助于推动温差发电市场的发展。

3.能源需求增长:随着全球能源需求的增长,可再生能源将扮演更加重要的角色。

温差发电作为一种清洁能源形式,将在未来得到更广泛的应用。

市场潜力展望根据市场研究机构的数据,预计未来几年温差发电市场将保持快速增长。

以下是市场潜力的展望:1.市场规模扩大:随着技术的成熟和价格的下降,温差发电市场的规模将不断扩大。

预计到2025年,全球温差发电市场的规模将超过100亿美元。

2.新兴市场增长:发展中国家将成为温差发电市场的重要增长点。

这些国家在工业化和城市化进程中需要大量能源,温差发电作为一种可持续、清洁的能源形式,将在这些国家得到广泛应用。

3.技术创新驱动:随着技术创新的不断推进,新型温差发电技术将不断涌现,进一步拓宽市场应用领域。

2023年温差发电行业市场环境分析

2023年温差发电行业市场环境分析

2023年温差发电行业市场环境分析随着全球气候变暖和能源问题的日益突出,温差发电成为一种备受关注的新能源。

温差发电是利用地表温差产生电能,具有成本低、无污染等优点,因此得到了广泛的关注。

目前,温差发电行业市场环境存在以下影响因素。

一、政策环境政策环境在企业发展中扮演着重要的角色,对于新兴行业尤其如此。

温差发电作为新能源领域的一员,政策环境对其发展至关重要。

近年来,政府出台了一系列鼓励新能源发展的政策,为温差发电提供了广阔的发展空间。

例如,国家财政的补贴政策,国家能源局发布了《关于加快推进地热能与互联网的融合发展的指导意见》,可以明显地促进温差发电在市场上的发展。

二、技术水平温差发电的发展与技术水平密不可分。

目前,国际上温差发电的技术水平已经具备了实现商业化的条件。

与传统的火力发电相比,温差发电技术的开发和应用成本更低,且环保优势更为明显。

随着技术发展和成本降低,温差发电已经逐渐走向商业化,成为一种重要的新兴产业。

三、市场竞争与其他新能源产业相同,温差发电行业也面临着激烈的市场竞争。

目前市场上存在众多的温差发电企业,市场竞争也相应激烈。

随着市场逐渐饱和,温差发电企业的竞争也将越来越激烈。

因此,企业要在市场竞争中寻找自己的差异化优势,提升产品质量和性能,以满足用户需求。

四、用电需求温差发电的市场需求与用电需求密不可分。

在当前世界人口急剧增长的情况下,用电量也在不断增加。

随着社会用电需求的不断扩大,温差发电也会在电力市场中占据更大的比重。

同时,政府提出了近年来非常重视的“绿色发展”理念,温差发电也是实现这一目标的重要手段之一。

综上所述,温差发电作为一种新兴产业,市场前景广阔。

然而,政策和技术、市场竞争和用电需求等因素对它的发展都有着不同的影响。

在发展过程中,温差发电企业需积极应对各种挑战和机遇,在市场竞争中寻找自己优势,以推动温差发电的快速发展。

专题调研报告-正文

专题调研报告-正文

半导体温差发电器件的应用及市场调研学生:指导老师:(厦门理工学院机械工程系,厦门361024)【摘要】:随着工业化的高速发展,全球性的环境恶化和能源危机正威胁着人类的长期稳定发展,各国政府对绿色环保技术的研究与利用给予了前所未有的关注和支持。

半导体温差发电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、无介质泄露、体积小、重量轻、移动方便、使用寿命长等优点,因此备受关注。

本文调研了目前半导体温差发电器件的发展现状以及其性能应用,分析了其未来走势,以及提出了一些设想。

【关键词】:半导体温差发电现状设想1 前言温差发电又叫热电发电,是一种绿色环保的发电方式。

温差发电技术具有结构简单,坚固耐用,无运动部件,无噪声,使用寿命长等优点。

可以合理利用太阳能、地热能、工业余热废热用寿命长等优点。

可以合理利用太阳能、地热能、工业余热废热等低品位能源转化成电能。

温差发电技术的研究最早开始于20世纪40年代[1]。

由于其显著的优点,温差发电在航空、军事等领域得到了广泛的应用,美国,前苏联先后研发了数千个放射性同位素或核反应堆温差发电器用作空间、海洋装置的电源。

随着化石能源的日趋枯竭,美国、日本、欧盟等发达国家更加重视温差发电技术在民用领域的研究,并取得了长足的进展。

国内温差发电方面的研究,主要集中在发电器理论和热电材料制备方面的研究,旨在为温差发电器的优化提供理论指导和制备性能优良的热电材料,虽然我国是世界上最大的半导体究还很欠缺,因此研究温差发电有着非常现实的意义。

本调研报告的研究内容就是针对市场的一些温差发电有关公司的产品价格等相关事项进行了调研。

2 半导体温差发电器件的工作原理及应用温差发电是基于热电材料的塞贝克效应发展起来的一种发电技术,将P型和N型两种不同类型的热电材料(P型是富空穴材料,N型是富电子材料)一端相连形成一个PN结如图1,置于高温状态,另一端形成低温,则由于热激发作用,P(N)型材料高温端空穴(电子)浓度高于低温端,因此在这种浓度梯度的驱动下,空穴和电子就开始向低温端扩散,从而形成电动势,这样热电材料就通过高低温端间的温差完成了将高温端输入的热能直接转化成电能的过程。

2023年温差发电行业市场前景分析

2023年温差发电行业市场前景分析

2023年温差发电行业市场前景分析随着全球气候变化和环境污染的严重程度不断加剧,可持续发展成为全世界各国的共同发展理念,而新能源作为可持续发展的主要方向之一,越来越受到人们的关注和重视。

温差发电技术作为新能源领域的重要分支之一,其在可再生能源利用和清洁能源产业发展中具有重要作用。

本文将从市场与技术两个方面进行介绍和分析。

一、市场分析1.国际市场情况目前,温差发电技术在欧洲、北美等地区的应用比较普及,相关产品和技术已经比较成熟。

在欧洲,温差发电技术主要应用于偏远地区的生产生活用电,如挪威的北极地区、瑞典的山区等;在北美,温差发电技术主要应用于地热能的利用。

此外,温差发电技术在日本、韩国等亚洲国家也得到了很好的应用。

2.国内市场情况中国是一个能源消费大国,依靠传统能源供应已经不能满足国内经济社会的快速发展,因此新能源领域得到了高度重视。

对于温差发电技术,国内相关企业也在不断加大研发和推广力度。

目前,国内温差发电市场主要分为三个方向:一是北方高寒地区利用地热资源发展温差发电;二是南方利用太阳能与地热发展温差发电;三是利用海水淡化、钢铁钢渣、玉米秸秆等废热资源开发温差发电。

3.市场前景全球能源转型和低碳经济的发展趋势下,温差发电技术具有非常广阔的市场前景。

随着先进科技和新型材料的不断研究和应用,温差发电的效率和经济性越来越高,同时成本也越来越低,将逐渐成为可再生资源发电的主流之一。

二、技术分析1.温差电池技术温差电池技术是温差发电技术的核心,其基本原理是利用两种工作介质之间的温度差异,以具有导电性的材料(如半导体、金属)为载体制成两极,通过温度梯度引起载流子在材料中的移动,以产生电势差和电流,从而实现对温差能源的转换。

目前,温差电池的研究方向主要是优化热电材料的选择和设计,提高能量转换效率。

2.发电系统技术温差发电系统的主要组成部分包括温差电池、散热器、电子负载和控制器等。

散热器的设计对温差发电系统的性能影响非常大,合理的散热设计可以提高系统的工作效率,延长系统的使用寿命。

半导体温差发电技术应用及研究综述

半导体温差发电技术应用及研究综述

半导体温差发电技术应用及研究综述下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!1. 引言近年来,随着能源危机日益严重,绿色环保能源技术备受关注。

半导体温差发电系统实验研究及其应用

半导体温差发电系统实验研究及其应用废热是一种重要的能量来源,随着能源危机的日益严重,废热的回收利用日益成为了研究者关注的重点。

根据美国能源部的报告,美国每年工业废热损失的能源相当于500万美国人一年的能源使用量,全球每年处理废热更是要耗费近百亿美元。

半导体温差发电是一种绿色能源技术,是一种新型的发电方式。

它具有无污染、无噪音、结构紧凑、免维护等很多优势。

利用半导体温差发电技术对生活废热或汽车尾气进行能源回收利用并提高能源利用效率,许多国际知名的企业已经走在了研究的前沿。

这种发电机可将生活废热或汽车尾气中的热能转化成电能,节省能源、提高利用效率的同时可降低有害排放,是未来可回收能源技术升级的一个重要方向。

本文结合欧盟新能源项目的规划与资助,以增强我国在温差发电领域的研发与应用能力为宗旨,在提出了一种新的家用温差热电同时供电供热系统,并通过实验验证了其可行性的同时,结合国外先进汽车制造企业有限公开的资料与数据,又进一步提出了一种新的对利用汽车尾气废热进行回收利用的温差发电装置,并采用理论模拟计算与实验研究相结合的方法,对该温差发电系统进行了详细的测试与验证。

首先,建立了单级温差发电和两级温差发电的有限时间热力学模型,并确定了理论分析与实验验证中所要考察的反应温差发电系统性能的主要参数。

与实验数据对比验证模型的合理性后,该温差发电系统有限时间热力学模型可用于性能提高与优化的仿真与计算。

其次,对尾气换热情况进行了计算,其计算结果表明适当的强化传热手段,如在管内增加翅片,是必要的。

在对几种不同类型翅片进行模拟的基础上,选择了锯齿翅片。

接着,针对不同导热油厚度,对安装于汽车尾气管外部的温差发电装置温度场分布进行了模拟,并根据模拟结果,确定了最合适的导热油厚度,进而最后确定装置的外部尺寸。

然后,作为进一步提升系统性能的主要研究方向,将热管引入到了两级温差发电装置中。

并针对汽车尾气的参数设定,对其进行了设计计算与验证计算。

2024年温差发电市场发展现状

2024年温差发电市场发展现状引言温差发电是一种利用地球内部温差产生能量的发电技术。

随着能源需求的增加和环境保护意识的提高,温差发电作为一种清洁能源技术受到了越来越多的关注。

本文将介绍温差发电市场的发展现状,包括市场规模、技术进展、主要市场参与者等方面。

市场规模目前,温差发电市场规模整体较小,主要集中在一些发达国家和地区,如美国、加拿大和欧洲。

根据市场研究报告,2019年全球温差发电市场规模约为xxx亿美元,预计到2025年将增长到xxx亿美元。

尽管市场规模相对较小,但温差发电作为一种可再生能源技术,具有巨大的发展潜力。

技术进展温差发电技术经过多年的研究和发展,已取得了一些重要的突破。

目前,主要的温差发电技术包括热电效应温差发电和奥特曼循环温差发电。

热电效应温差发电是利用材料的热电效应将温差转化为电能的方法。

该技术广泛应用于低温温差发电,如地热发电和工业余热利用。

奥特曼循环温差发电是利用低温热源与高温热源之间的温差驱动发电机运转的方法。

该技术适用于高温温差发电,如太阳能光热发电和核能发电。

近年来,温差发电技术不断创新,如纳米材料的应用、新型工作介质的研发等,使得温差发电的效率和可靠性得到了提升。

这些技术进展进一步推动了温差发电市场的发展。

主要市场参与者目前,温差发电市场的主要参与者包括发电设备制造商、能源公司和科研机构等。

其中,一些知名的公司在温差发电领域已经取得了一定的技术和市场优势。

美国的X公司是一家领先的热电效应温差发电设备制造商,其产品已在多个国家和地区得到应用。

欧洲的Y公司则是一家主要从事奥特曼循环温差发电技术研究的科研机构,他们的研究成果在太阳能光热发电领域得到了广泛应用。

此外,一些政府机构和国际组织也在推动温差发电市场的发展。

这些机构通过制定政策和提供资金支持等方式促进温差发电技术的研究和应用。

市场前景随着全球能源需求的不断增长和对大气污染的担忧,温差发电市场具有广阔的前景。

预计未来几年,温差发电市场将保持较快的增长速度。

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。

温差发电行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告

温差发电行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告Title: Analysis of the Current Market Status of Thermoelectric Power Generation Industry and Future Development Trends in the Next Three to Five YearsAbstract:This article aims to analyze the current market status of the thermoelectric power generation industry and provide insights into the future development trends in the next three to five years. The thermoelectric power generation industry has gained significant attention due to its ability to convert waste heat into electricity. This article will cover the market size, key players, challenges, and opportunities in the industry, as well as potential future developments.1. IntroductionThe thermoelectric power generation industry has witnessed substantial growth in recent years. As the world faces increasing energy demands and environmental concerns, the utilization of waste heat for electricity generation has becomean attractive solution. This article will provide a comprehensive analysis of the market status and future development trends in this industry.2. Market Size and Key PlayersThe thermoelectric power generation market has experienced steady growth in recent years. According to industry reports, the global market size reached XX billion dollars in 2020 and is projected to grow at a CAGR of XX from 2021 to 2026. Key players in the market include Company A, Company B, and Company C, which collectively hold a significant market share.3. Market Analysis3.1 DriversThe increasing focus on sustainable energy solutions and the growing need for waste heat recovery are the primary drivers of the thermoelectric power generation industry. Additionally, government initiatives and policies promoting clean energy and reducing carbon emissions have further boosted the market growth.3.2 ChallengesDespite the promising growth prospects, the thermoelectric power generation industry faces several challenges. The high cost of technology implementation, limited efficiency of thermoelectric materials, and lack of awareness amongend-users are some of the key challenges hindering the industry's growth.3.3 OpportunitiesThe market presents several opportunities for growth. Advancements in thermoelectric materials and technologies, along with increasing research and development activities, are expected to enhance the efficiency and reduce the cost of thermoelectric power generation. Moreover, the rising demand for waste heat recovery in various industries, such as automotive, manufacturing, and energy, provides significant growth opportunities for market players.4. Future Development Trends4.1 Technological AdvancementsContinued research and development efforts are expected to lead to significant advancements in thermoelectric materials, resulting in improved efficiency and cost-effectiveness. Theintegration of nanotechnology and other innovative solutions will also play a crucial role in driving the industry's future development.4.2 Market ExpansionThe thermoelectric power generation market is expected to witness substantial growth in emerging economies, such as China, India, and Brazil. The increasing industrialization, urbanization, and awareness of sustainable energy solutions in these regions offer significant growth potential for market players.4.3 Collaboration and PartnershipsCollaborations between research institutes, industry players, and government bodies will play a vital role in fostering innovation and accelerating the adoption of thermoelectric power generation. Strategic partnerships can help overcome technical barriers, promote knowledge sharing, and drive market growth.5. ConclusionIn conclusion, the thermoelectric power generationindustry has significant growth potential in the coming years. Technological advancements, market expansion in emerging economies, and collaborations among industry stakeholders are expected to drive the industry's future development. However, addressing the challenges of high implementation costs and limited efficiency will be crucial for the industry's sustainable growth.摘要:本文旨在分析温差发电行业的市场现状,并提供未来三到五年的发展趋势报告。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

半导体温差发电器件的应用及市场调研学生:指导老师:(厦门理工学院机械工程系,厦门 361024)【摘要】:随着工业化的高速进展,全球性的环境恶化和能源危机正威胁着人类的长期稳定进展,各国政府对绿色环保技术的研究与利用给予了前所未有的关注和支持。

半导体温差发电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、无介质泄露、体积小、重量轻、移动方便、使用寿命长等优点,因此备受关注。

本文调研了目前半导体温差发电器件的进展现状以及其性能应用,分析了其以后走势,以及提出了一些设想。

【关键词】:半导体温差发电现状设想1 前言温差发电又叫热电发电,是一种绿色环保的发电方式。

温差发电技术具有结构简单,牢固耐用,无运动部件,无噪声,使用寿命长等优点。

能够合理利用太阳能、地热能、工业余热废热用寿命长等优点。

能够合理利用太阳能、地热能、工业余热废热等低品位能源转化成电能。

温差发电技术的研究最早开始于20世纪40年代[1]。

由于其显著的优点,温差发电在航空、军事等领域得到了广泛的应用,美国,前苏联先后研发了数千个放射性同位素或核反应堆温差发电器用作空间、海洋装置的电源。

随着化石能源的日趋枯竭,美国、日本、欧盟等发达国家更加重视温差发电技术在民用领域的研究,并取得了长足的进展。

国内温差发电方面的研究,要紧集中在发电器理论和热电材料制备方面的研究,旨在为温差发电器的优化提供理论指导和制备性能优良的热电材料,尽管我国是世界上最大的半导体究还专门欠缺,因此研究温差发电有着特不现实的意义。

本调研报告的研究内容确实是针对市场的一些温差发电有关公司的产品价格等相关事项进行了调研。

2 半导体温差发电器件的工作原理及应用温差发电是基于热电材料的塞贝克效应进展起来的一种发电技术,将P型和N型两种不同类型的热电材料(P型是富空穴材料,N型是富电子材料)一端相连形成一个PN结如图1,置于高温状态,另一端形成低温,则由于热激发作用,P(N)型材料高温端空穴(电子)浓度高于低温端,因此在这种浓度梯度的驱动下,空穴和电子就开始向低温端扩散,从而形成电动势,如此热电材料就通过高低温端间的温差完成了将高温端输入的热能直接转化成电能的过程。

单独的一个PN结,可形成的电动势专门小,而假如将专门多如此的PN结串联起来,就能够得到足够高的电压,成为一个温差发电器。

图1 温差发电原理示意图塞贝克效应:1821年塞贝克发觉在锑与铜两种材料组成的回路中,当两个接触点处于不同温度时候,在回路中就有电流通过。

人们把产生这种电流的电动势叫做热电动势,也叫做塞贝克电动势或温差电动势。

要形成温差电动势必须有两种不同的金属材料,并在两端的连接处有不同的温度,如下图所示。

Eab是塞贝克电动势,Sab塞贝克系数。

因此塞贝克系数不是由一种材料,而是由一对材料形成的。

由于所选的材料不同,电位的变化能够是正或负。

因此,塞贝克系数不只是大小,而且符号也专门重要。

若两种材料是十分均匀的,那么这种电动势的大小就仅与两个接点的温度有关。

产生热电动势的缘故要紧是由于:(1)两种金属的逸出功不同;(2)两种金属的电子密度不同。

从而发生电子从一种金属穿过界面向另一种金属迁移,在接点处形成了接触电势,它与温度有关,在两接点温度不相同时,其接触电动势的代数和不等于零,所产生的接触电势差确实是热电动势。

在两接点温度差不大时热电动势与温度差成正比。

图2塞贝克效应原理示意图珀尔帖效应:珀尔帖效应是1834年由法国科学家JeanC. APeltier发觉的,即直流电流流过两种不同金属的接点时,在接点处会出现放热或吸热的现象。

实验证明:两种不同金属间产生珀尔帖效应是专门微弱的,唯有某些半导体材料PN结的珀尔帖效应较为显著。

有用的半导体制温差电材料有碲化铅、硅化铁、锑化锌、碲化铋等。

目前以碲化铋应用为主,其三元固溶体合金成分为: P型吠吠吠Bi2Te3+SbTe2 和N型吠吠吠Bi2Te3+Bi2Se3吠焦耳效应(Joule Effect)单位时刻内由稳定电流产生的热量等于导体电阻和电流平方的乘积。

吠傅里叶效应(Fourier Effect):单位时刻内通过均匀介质沿某一方向传导的热量与垂直那个方向的面积和该方向温度梯度的乘积成正比。

由于这些因素,半导体热电效率在专门大程度上受到了限制,尽管如此半导体温差电技术依旧在各领域中的应用却越来越广泛,越来越显示出它的专门优越性。

利用半导体材料的帕尔帖效应,选用热电效应较高的热电偶构成温差电器件。

图3 (吠傅里叶效应原理实验图)当直流电通过由两种不同的半导体材料串联成的热电偶时,在热电偶的两端即可分不汲取热量和放出热量,假如在放热端安装散热装置,吸热端就能通过汲取热量使吸热端的温度低于放热端的温度,当改变直流电流方向时,吸热面与放热面交换又能达到制热的效果。

但仅有一对热电偶所产生的制冷量是远远不够的,因此为加大功率,采纳热电偶串联,吸热端、放热端各自并联。

利用上述原理设计的温差电器件能够用作为冷热源制成具有冷藏、热藏、降温、恒温、升温等功能的装置,并能用于各种热工测量。

3 半导体温差发电器件的市场现状(1)常山县万谷电子科技有限公司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,牢固耐用,无运动部件,无噪音等特点。

目前在国外已广泛研究。

使用一般化石燃料作热源以形成温差发电器的有用系统首推美国专为野外使用而进展的军用电源。

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形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。

随着环保意识的加强以及对传统能源以后匮缺的担心,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。

事实上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,这为我国以后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要紧组成部分,它们无污染,而且能够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汲取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。

放射性同位素热源关于需要长时刻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。

所剩下的要紧问题确实是要查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,能够提供电压为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)的进展始于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2W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。

它采纳通用热源模块、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%。

随着人类空间探究活动的日渐展开,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,牢固耐用,无运动部件,无噪声等特点。

关于遥远的太空探测器来讲,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。

相关文档
最新文档