热电直接转换技术
热机的发展历史
热机的发展历史热机是指利用热能转化为机械能的设备或装置，它在人类历史上的发展经历了漫长而丰富的过程。
本文将详细介绍热机的发展历史，从早期的蒸汽机到现代的内燃机和热电机，探讨了每个时期的技术突破和影响。
1. 古代热机古代热机的发展可以追溯到公元前1世纪的古希腊和古罗马时期。
当时的热机主要是基于蒸汽原理的，最早的蒸汽机被认为是由古希腊工程师赫罗恩在公元1世纪发明的。
这种蒸汽机被称为“赫罗恩蒸汽球”，它利用蒸汽的压力产生动力，推动球体转动。
2. 工业革命时期的蒸汽机18世纪末至19世纪初，工业革命的到来催生了蒸汽机的进一步发展。
詹姆斯·瓦特在1769年改进了蒸汽机的设计，提高了效率和功率。
他的蒸汽机采用了活塞和曲柄机构，使得蒸汽能够被更有效地利用。
这项技术突破促进了工业革命的加速，推动了机械化生产的进程。
3. 内燃机的诞生19世纪末，内燃机的诞生标志着热机技术的又一次重大突破。
德国工程师尼古拉斯·奥托在1876年发明了第一台四冲程内燃机，这一发明开创了内燃机时代。
内燃机利用燃烧燃料产生的爆炸力推动活塞运动，将化学能转化为机械能。
内燃机的出现极大地改变了交通运输和工业生产的方式，为社会带来了巨大的变革。
4. 热电机的发展20世纪初，热电机成为研究的热点。
热电机是一种将热能直接转化为电能的装置。
热电效应的研究始于1821年，当时德国物理学家托马斯·约翰·塞贝克发现了热电效应。
随后，科学家们不断改进热电材料和设计，提高了热电转换效率。
热电机在航天、能源回收等领域具有广泛的应用前景。
5. 现代热机的发展趋势随着科技的不断进步，现代热机的发展趋势主要集中在提高效率、减少能源消耗和环境友好性。
燃气轮机、蒸汽轮机和内燃机等传统热机的效率得到了显著提高。
此外，新型热机技术的研究也在不断进行，如燃料电池、热泵等。
这些新技术在能源转换和利用方面具有巨大的潜力，有望为人类提供更加可持续和清洁的能源解决方案。
热电效应的应用及热电优值提高策略
热电效应的应用及热电优值提高策略摘要：热电效应其内容就是将热能和电能进行转化，在社会发展过程中，集成电路、深空探测器供电等等都对热点材料提出相应的需求。
为了能够更好的提高热点性能，很多创新技术被开发，在这其中特别是低维材料能够很好地实现独立控制，进而提高热电性能。
通过合理运用薄膜、层外压缩等等多种调控手段，就能够有效的实现对功率因子的控制，更好的满足商业发展需求。
本文就先了解热电材料内容，然后说明热电材料性能和影响原因，最后说明硒化锡材料热电优质提高方法。
关键词：热电效应；热电优值；应用；策略将热能有效的转化为电能发展历史就较为悠久，在这其中最为重要的就是温差电现象。
但是，因为金属温差电动势并不大，只是在测量温度上得以应用。
而热点效应的不同应用方法，对于热能和电能之间的转化也有所不同。
所以，就应该对其热电效应应用进行研究，了解提高热电优值的方法。
一、热电材料应用内容热电转换主要是利用半导体材料来将热能和电能互相转换，在这其中热电效应包括塞贝克、帕尔贴和汤姆逊这三种效应[1]。
随着环境保护目的的不断重视，开发清洁能源已经成为当前科学研究的重点。
热电转化技术有着体积小、不破坏环境等等优点，被人们越来越重视。
利用自然环境下的温度和工业运行中的废热都能够用来进行热电发电。
这种方法是一种非污染性的方法，具有较高的社会效益。
利用帕尔贴效所制作的相关仪器自身性能要大大好于机械设备。
因为自身无媒介，不会产生噪音，所以就不会污染环境。
热电技术是利用太阳能中的热量进行发电，比如在太空中的探测器来说，其发电方法就是利用太阳能来实现。
在近几年发展过程中，热电器件微型化是当前热电转化领域的重要发展方向，随着集成电路的不断优化，微电子系统的功耗已经越来越少，那么这些微电子系统就急需一种能够代替化学电池的技术[2]。
另外，散热也是电子器件的主要研究内容，随着微电子器件体积的不断减小，器件自身的集成度也在不断提升，那么就很容易导致微电子局部的温度过高，而通过热电制冷器件就能够很好的降低微电子的温度，这也是微电子对热电材料的重要需求。
浅议太阳能的利用及特点
浅议太阳能的利用及特点作者：周琦来源：《城市建设理论研究》2013年第36期【摘要】：开发和利用太阳能，既是近期急需的能源补充，又是低碳、环保的要求。
将太阳能应用于建筑物，会获得很好的节能和环保效益。
本文分析了太阳能在人类生活中的开发利用潜力，探讨了太阳能光发电技术的特点和应用。
【关键词】：太阳能；太阳能发电；光化学转换；中图分类号：TK511 文献标识码：A1 太阳能简介及其利用现状1.1太阳能简介3000年前我们祖先就利用太阳能，能源就是能够向人类提供某种形式能量的自然资源，包括所有的燃料、流水、阳光、地热、风等，通过适当的转换手段可使其为人类生产和生活提供所需的能量。
例如煤和石油等化石能源燃烧时提供热能，流水和风力可以提供机械能，人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。
中国是利用太阳能最早的国家《周礼》就有“夫燧”取火的故事，到近现代太阳能利用科技首先在欧美国家有了长足发展，特别是第一次中东能源战争后太阳能科技有较快发展，1992年在巴西“世界环境与发展大会”通过一系列重要文件，极大推动太阳能开发利用的发展。
我国在20世纪七十年代后对太阳能的利用科技的展开研究和开发，世界能源大会后制定《中国21世纪议程》提出相应的对策和措施，明确因地制宜开发和推广太阳能。
1.2分布状况太阳是一个发光发热的恒星因内部热聚变核反应向外界每秒发散了3.74×1026J能量。
其中有一部分传到地球，通常说太阳能就是太阳辐射到地面可开发利用的能量。
到地面的太阳辐射能约有8.1×1016W是当代全球能万倍，所以太阳能是取之不尽的新能源，是各种再生能源中最重要的基本能源。
其分布最广，也最容易获取，为人类发展提供一种“无穷无尽”的能源开发利用好可解决人类面临煤炭、石油的能源枯竭的问题。
太阳能本身具有的特点，（1）储量丰富（2）维持长久（3）分布广泛（4）维护方便（5）清洁无污染。
缺点有（1）能量分散性（2）能量不稳定（3）能量的间歇性，不连续。
电热以及热电材料相关知识
热电材料以及电热材料相关知识1热电效应和热电特性当两种不同的导体联接构成闭合回路,且接点两端处于不同温度时, 在接点两端出现电压降, 在回路中产生电流的现象称为塞贝克效应(Seebeck). 这一效应成为实现将热能直接转换为电能的理论基础. 图1 (a)为实现热电转化模式的简单示意图.当电流I通过由两种不同导体联结构成的回路时, 在两接点处吸收和放出热量的现象称为帕尔帖效应(Peltier). 这一效应成为实现新概念型制冷机械的理论基础. 图1(b)为实现制冷模式的简单示意图.图1 热电元件构成的简单发电模式(a)和制冷模式2热电材料的新进展开发研究新热电材料的目标在于努力提高材料的电导率温差电势的同时, 降低热导率. 热电材料的性能取决于性能因子Z , Z 通常表示为 Z =a 2 s /k , 式中a 称为Seebeck 系数或温差电势, s 为材料的导电率, k 为导热率. a s 和k 参量取决于电子结构和载流子的散射, k =k L+k e, 降低k 关键在于降低k L, 即增强晶格点阵对声子的散射从而降低热导率. 从理论上分析, 非晶态具有低的k值. Glem Slack提出一种新的概念材料称为声子玻璃电子晶体phonon glass electron crystal (PGEC), 也就是一种导电如晶体导热如玻璃的材料. Slack认为晶体结构中存在一种结合力弱的rattling 原子, 对载热声子有强的散射作用导致热导率急剧下降, 对导电不会有太大的影响.基于以上的讨论, 适合于做为热电材料的主要有两大类: 半导体材料和混合价化合物. 过去几十年对半导体类热电材料进行了较为系统深入的研究, 其中主要包括FeSi2 SiGe PbSnTe (Cu,Ag)2Se (Bi,Sb)Te3 (Bi,Sb)Se3等系列. 目前正在研究一种称为Skutterrudite结构的材料[5], 其分子式为AB3, 其中A=Co, Ir,Rh; B=P, As, Sb. 这类结构的重要特性是在晶胞单元中有两个较大的空隙, 这类结构材料的Seebeck系数可能达到较大数量级200 mVK-1, 然而, 热导率也会同时增大, 难以获得所希望的ZT值. 研究表明, 在晶格点阵中加入重原子可以显著地降低晶格导热率. 例如, Nolas等人在CoSb3中加入La, 使材料的室温导热率降低几个数量级, Nolas认为部分是由于质量亏损mass-defect 散射声子, 部分是由于键合力较弱的原子在它们的笼状结构cages 中发生rattling 运动. 在温度为700 , ZT值大于1的结果已经在实验中出现.另一类具有低温使用前景的材料是Clathrates型化合物[6]. 例如Ge型Clathrates化合物, 其分子式为A8Ge46, A代表Ge格子中占据空隙的原子. 又如具有Sr8Ga16Ge30分子式结构的Clathrates化合物, 其室温导热率比非晶态Ge低两倍. 类似的低导热性也出现在含Eu的Ge型Clathrates化合物及Sn型Clathrates化合物, 如Cs8Zn4Sn44和Cs8Sn44. 这些Clathrates型化合物具有获得热电应用所需的高Seebeck 系数的潜能, 在700 K下, ZT值接近1.以A2Q Bi2Q3 PbQ(A=碱金属; B=S, Se, Te)为三组元构成的三元系中的某些伪三元相也是具有开发前景的一类新型热电材料[7], 如K2Bi8Se13 K2Bi8S13 Rb2Bi8Se13 Ce2Bi8Se13 CsPb2Bi3Te7. 研究发现,这些化合物均具有相似的结构点阵, 对称性差属于单斜晶系, 晶胞体积大, 空隙中含有rattling 碱金属原子. 由于rattling 碱金属原子对声子的散射, 导致该类化合物导热率很低. 对这类材料的研究正在展开, 研究者认为有望获得较高的ZT值.Hicks和Dresselhaus提出如果用二维结构材料代替三维, ZT值将会得到改善[8]. 载流子在低维量子阱中受到的制约导致能态密度分布的改变, 在费密能一定的条件下, 有利于增加载流子数目提高导电率和ZT值.用分子束外延生长技术可以制备二维晶体. 一维结构可能会有更好的ZT值, 关键的问题是如何将一维晶体应用到实际的器件设备中. Venkatasubramanian 等人的研究证实量子阱能使体系的ZT值超过1[9].Tritt等人综合分析大量的研究结果, 提出理想的热电材料应具有的性能[10]:(1) 接近费密能级的电子带应具有许多远离Brillouin区界的能谷;(2) 原子序数大, 且具有大量的自旋轨道偶;(3) 成分由两种以上的元素组成;(4) 元素间的负电性差很低;(5) 晶胞尺寸大;(6) 能带间隙Eg等于10kBT, T是实际热电工作温度.室温下, 0<Eg<0.3 eV.假如满足条件(1) (4), 材料将具有高的载流子迁移率; 满足条件(2) (3) (5), 材料将有低的热导率; 满足条件(1) (6), 可以获得高的Seebeck系数或温差电势. 另外, 条件(6)也表明, 在温度较低的情况下(T<300K)热电材料应具有较低的能带间隙. 对于高温工作如发电模式下, 应使用高能带间隙的热电材料.3热电材料的未来在生活四周有许多耗费能源所生成、却又被废弃的热能，例如：汽车尾气、工厂锅炉排放的气体等等。
光热转换效率公式
光热转换效率公式光热转换效率（Thermal-to-electric conversion efficiency）是评估光热转换系统性能的重要指标，它表示光热系统将光能转换为电能的能力。
光热转换效率通常以百分比形式表示。
光热转换系统通常由太阳能收集器、热媒介、热能存储系统和发电设备等组成。
光热转换效率可以通过以下公式计算：η = (P_out / P_in) × 100%其中，η表示光热转换效率，P_out表示输出功率，P_in表示输入功率。
光热转换效率可以通过测量发电设备输出功率和太阳辐射能输入功率来计算。
在实际应用中，光热转换系统的效率受到多种因素的影响，包括太阳能辐射能的吸收、热损失、热传导、辐射损失以及发电设备的效率等。
为了提高光热转换效率，研究者们采用了多种技术和方法，如优化太阳能收集器的结构、利用高效的热媒介、改善热能存储系统和提高发电设备的效率等。
在光热转换系统中，太阳能收集器起着关键作用。
太阳能收集器的结构设计和材料选择直接影响到能量吸收和转换效率。
一种常用的太阳能收集器是平板太阳能集热器，它由一个黑色吸热层和一个透明的覆盖层组成。
吸热层吸收太阳辐射能，并将其转换为热能。
覆盖层则起到保护吸热层和减少热损失的作用。
光热转换系统还涉及到热媒介的选择和运输。
热媒介的选择要考虑其热导率和稳定性。
常用的热媒介有水和油。
水的热导率较高，具有良好的热传导性能，但在高温下易产生气泡，引起传热不良。
油具有较高的沸点，能够在高温条件下稳定工作，但其热导率较低。
热能存储系统对于光热转换效率也起着重要作用。
热能存储系统能够在太阳直射光不足时储存热能，在需要时释放热能进行发电。
常用的热能存储系统有低温蓄热和高温蓄热系统。
低温蓄热系统通常通过储热罐或储热块储存热能，其优点是可实现较长时间的热能储存，但热损失较大。
高温蓄热系统通常通过盐的熔融和凝固来储存和释放热能，具有较高的能量密度和热转换效率。
发电设备是将热能转换为电能的关键部分。
浅析热电转换效率
浅析热电转换效率作者：刘广林来源：《科技资讯》 2013年第20期刘广林(华北电力大学可再生能源学院北京 102206)摘要:火力发电是电力的主要来源,其中热电转化效率是其能源利用率的一个重要衡量标准。
卡诺循环和郎肯循环描述了其基本过程,对提高其效率有重要指导意义。
随着环境问题和化石能源的不可再生性等问题的出现,节能减排和可再生能源利用日益被人们注重,也成为一种发展趋势。
关键词:能源环境保护节能减排中图分类号:X24 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(b)-0124-02能源是人类社会存在与发展的物质基础,近200年来,人类社会快速的发展与煤石油天然气等化石燃料的的使用是分不开的。
然而,人们在物质生活和精神生活得到不断提高的同时,也越来越感觉到大量使用化石燃料所带来的严重后果:资源日益枯竭,环境的不断恶化甚至还诱发了不少国与国之间,地区之间的政治经济纠纷,甚至是冲突和战争。
在我国的能源消耗中,一次能源占到95%,工业化国家的实践表明:随电力需求的增大,一次能源的消耗减少;单位国民生产总值(GDP)消耗电能的比例越大,一次能源的消耗越少,温室气体的排放和其他污染物的排放也减少。
商品能源的供应中70%是煤炭,这也使的酸雨形成,颗粒物排放,固体废气物排放及CO2增多,严重影响了我国经济的发展进程。
节能减排是当今世界的一大主题,大幅度地提高热功转换效率是节能减排重要技术措施。
节能是被认为既石油、煤炭、水、核能之后的第五种能源,其种类多,如中低温工业余热、太阳能、地热能及生物质利用技术等。
低品位能源长期处于浪费或闲置状态,如绝大部分工业过程以热的形式消耗大量的能量,使用效率底,以余热排放到环境中的能量占工业总能耗50%左右。
1 理论分析卡诺提出了一个普遍的命题:“热的动力与用于实现动力的工作物质无关;动力的量唯一地取决于热质在其间转移的两物体的温度。
”热力学第二定律的发现与提高热机效率的研究有密切关系。
热电行业前景
热电行业前景热电行业是指利用热能和电能之间的转换来发电的产业。
随着能源需求的增加和环境保护意识的提高，热电行业的前景越来越广阔。
以下是对热电行业前景的分析：首先，热电技术是一种高效能源利用方式。
热电技术通过利用热能产生电能，避免了传统能源转换的能源损失，提高了能源利用效率。
在能源供应紧张的情况下，热电技术可以有效地提供可靠的电力供应，满足人们对能源的需求。
其次，热电技术对环境保护有重要意义。
传统的能源转换方式通常伴随着大量的废气、废水和固体废弃物的排放，给环境造成严重的污染。
而热电技术通过直接利用热能产生电能，减少了能源转换过程中的污染物排放，对环境的影响较小。
在当前全球大力推动环保的背景下，热电技术将得到更多的政策支持和市场需求。
再次，热电技术的应用领域广泛。
热电技术不仅可以应用于传统能源领域，如煤炭、天然气和石油等，还可以应用于新能源领域，如风能、太阳能和生物质能等。
而随着新能源的快速发展，热电技术将在未来成为新能源利用的重要手段之一。
此外，热电技术还可以应用于工业领域、交通运输领域和农业领域等，提供可靠的电力供应和能源解决方案。
最后，热电技术的研发和应用正在迅速发展。
近年来，国内外对热电技术的研究和应用越来越重视。
不断有新的热电材料和器件被研发出来，使得热电技术的效率和性能得到了显著提高。
同时，政府和企业对热电技术的投资也在不断增加，推动了热电产业的发展。
可以预见，随着热电技术的不断进步和应用规模的扩大，热电行业的前景将更加广阔。
总之，热电行业有着广阔的前景。
热电技术作为一种高效能源利用方式，对环境保护具有重要意义。
它的应用领域广泛，可以满足不同行业和领域对能源的需求。
而且，热电技术的研发和应用正在不断进步，为热电行业的发展奠定了坚实的基础。
什么是能源转换
什么是能源转换能源转换是指将一种形式的能源转化为另一种形式的能源的过程。
能源转换是能源利用的核心环节，通过能源转换，能源可以被转化为我们所需要的形式，以满足不同领域的需求。
在能源转换过程中，能源的形式、质量和效能都会发生变化。
能源转换可以分为两个方面：一是能源的主要类型转换，包括化石能源转换、可再生能源转换等；二是能源的转换技术，包括热能转换、机械能转换、电能转换等。
首先，我们来看能源的主要类型转换。
目前主要的能源来源包括化石能源（煤炭、石油、天然气）、可再生能源（太阳能、风能、水能、地热能、生物能等）和核能。
这些能源之间的转换是为了满足不同领域的需求。
化石能源是目前主要的能源来源之一，其转换过程主要包括燃烧和热能转换。
当我们使用化石能源时，首先将燃料燃烧产生热能，然后通过热能转换将热能转化为动力能或电能。
这种转换方式被广泛应用于发电、交通运输和工业生产等领域。
可再生能源的转换过程与化石能源有所不同。
可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、地热能和生物能等。
这些能源的转换过程主要涉及能源的收集、转换和利用。
以太阳能为例，太阳能通过光能转换器（如太阳能电池板）收集太阳辐射能，并将其转化为电能或热能。
风能通过风力发电机将风能转化为电能。
水能可以通过水力发电机将水流的动能转化为电能。
地热能可以通过地热发电厂将地球内部的热能转化为电能。
生物能可以通过生物质燃烧或生物燃料电池将生物物质中的化学能转化为热能或电能。
其次，我们来看能源的转换技术。
能源的转换技术主要包括热能转换、机械能转换和电能转换。
热能转换是指将热能转化为其他形式的能量。
常见的热能转换技术包括燃烧、蒸汽动力、热电联产等。
燃烧是将化学能转化为热能的过程，通过燃料的燃烧产生高温高压的热能，再通过热能转换设备将热能转化为动力能或电能。
蒸汽动力是将热能转化为机械能的过程，利用燃料的燃烧产生的热能，将水加热为蒸汽，再通过蒸汽机或蒸汽涡轮机将热能转化为机械能。
PZT与TeBi半导体材料热电转换特性的对比分析
研究 了不 同结构 形 式 的太 阳能 温差 发 电 机 ， 得 出 了一定 的功 率 输 出 。与 温差 电效应 相 比 ， 人 们利 用热 释 电效 应进行 热 电能量直 接转换 的技 术起 步 较晚， 但经 过几 十年 的发展 ， 该 技术 也从理 论分 析 进 入 到 实 验 与 应 用 的 阶 段 。２ ０ ０ ９年 ， Ｇｕ ｙ ｏ ｍａ ｒ 等［ ５ 对 利用 热释 电技术进 行能 量转换 的可行 性 进 行 了研究 ， 提 出利用 电感 式 同 步开关 技 术 可 以提 高这 类装 置的转 换效率 ； ２ ０ １ ０年 ， Ｘｉ ｅ等［ ６ 直接对 压 电陶瓷 进行加 热 实 现 了热 电的 直接 转 化 ， 并 通 过 理论分 析与 实验研 究 ， 分 析 了压 电 陶瓷的温 度 、 输 出 电压 及输 出 功率 三 者之 间 的关 系 ， 其实 验 装 置也获得 了 ０ ． ６ Ｖ 的最 大 电压 值和 ０ ． ２ ３￣ Ｗ／ ｃ ｍ。 的功率 密度 。２ ０ １ ２年 ， Ｌ ｅ ｅ等ｒ ７ ］ 根 据 Ｏｌ ｓ ｅ ｎ循 环 的基 本 过 程 利 用 ６ ０ ／ ４ ０ Ｐ（ ＶＤ Ｆ — Ｔ ｒ Ｆ Ｅ） 热 释 电 薄
出 的 电 能为 直 流 电 ， 表 现 出 小 电压 、 大 电流 的 特 点 。
关键 词 ：热释 电效 应； 温差 电效 应 ； 热 电转换 ； 对 比分 析
中图分类号 ： ＴＫ１ ２ ４ ； ＴＮ３ ８ ４ 文献 标识码 ：Ａ
０ 引 言
能 源是制 约社会 和经济 可持续 发展 的关 键 因 素 之一 。 当今 社会 和 经 济迅 猛 发 展 ， 伴 随 而来 的
论述热电偶的四个基本定律及其应用
一、热电偶的基本定律1. Seebeck效应在热电偶中，当两种不同的金属连接成回路时，如果两个连接点温度不同，就会产生电动势。
这种现象就是Seebeck效应。
这一定律说明了温差可以直接转化为电能。
2. Peltier效应Peltier效应是指当电流通过两种不同材料组成的回路时，如果两种材料之间有温差，那么这个回路的一侧会吸热，另一侧会放热的现象。
这一定律说明了电能可以直接转化为冷热能。
3. Thomson效应Thomson效应指的是在电流通过不均匀导体时，会出现热力学效应，并导致电流在不均匀导体中产生温差。
这一定律说明了电流会因为温度差异而产生热量。
4. 反Seebeck效应反Seebeck效应是指在热电偶两端施加不同电压时，两端的温度会产生差异。
这一定律说明了电能可以导致温差的产生。
二、热电偶的应用1. 工业测温热电偶广泛应用于工业生产中的温度测量和控制，例如钢铁、石油、化工等行业。
2. 能源利用利用Seebeck效应和Peltier效应，可以将废热转化为电能或者制冷，实现能源的再利用。
3. 医疗设备热电偶被广泛应用于医疗设备中，用于测温和控制身体温度。
4. 航天航空在航天航空领域，热电偶被应用于航天器的温度控制和传感器中。
三、个人观点和理解热电偶作为一种重要的热电转换器件，在现代社会中扮演着重要的角色。
它不仅可以用来测量温度，还可以转化和利用能源，广泛应用于工业、医疗、航天等领域。
热电偶的基本定律也说明了温度、电流和热量之间的密切联系，为我们理解热力学和电磁学提供了实验基础。
在撰写这篇文章的过程中，通过对热电偶的四个基本定律及其应用的深入研究，我对这一话题的理解更加深入。
这些定律不仅为我解决实际问题提供了指导，也让我对热电偶的原理和机制有了更深层次的认识。
总结来说，热电偶作为热电转换器件，其四个基本定律包含了温度、电流和热量之间的关系，对于温度测量、能源利用等方面有着重要的应用。
深入理解这些定律，对于工程技术人员来说至关重要。
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成 装置的 阳极 和 阴极 。为减小 电极 电压损 失 ，在多
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ｍｉａＳｌ ｌ ｔ ｌｅ 。 １８ 年 ，该 装 置 在 热 源 温 ｎ ｏｉ Ｅｅ ｒ ｙ ９ １ ｄ ｃｏ ｔ 度 １３ Ｋ ０７ 、冷 凝器 温 度４３ ７Ｋ的条 件 下 ，实测 的热 电 转 换效率 达 １％。之 后 ，对 由于 电极 受 染造 成器件 ９ 性 能劣化 问题进 行 了专 门研究 和改 进 ，使不 劣化 时
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途来说具有重要的意义。因为热电直接转换有着巨 大 的实用 价值 ，国内外 广大 科技 工作者 在不 断探求
热 电 直 接 转 换 装 置 ，碱 金属 热 电 转 换 器 （ ｌａｉ Ａｋｌ
Ｍｅａ Ｔ ｅｍ ｌ ｔｃ Ｃ ｎ ｅｔ ）， 简 称 阿 砖 科 ｔ ｈ ｒ ｏＥ ｅ ｒ ｏ ｖ ｒ ｒ ｌ ｃｉ ｅ
（ ＭＴ Ｃ 。正 是 热 电能 量 直 接 转换 器 件 的一 种 。 Ａ Ｅ ）
Ａ Ｅ 适 用 于核 能 、化 石 能 、太 阳 能 等 多种 形 式 ＭＴ Ｃ
的热 源 ，不论 在 地面还 是空 间 ，都有很 好的应 用前 景 ，在 匡内外 已 引起 了广 泛 的关 注。 １ 碱金属 热 电转 换器工 作原 理 碱 金 属 热 电转 换 器 （ ＭＴ Ｃ 是 以Ｂ氧 化 铝 Ａ Ｅ） 固 体 电 解 质 （ ｅａ ｌｍ￣ ｏｉ ｌ ｔ ｌｔ Ｂｔ Ａｕ ｉａＳｌ Ｅｅ ｒ ｙ － ｒ ｄ ｃｏ ｅ Ｂ Ｓ ）为 离子 选耷 性 渗 透 暝 ，以液 态 钠 或气 态 钠 ＡＥ 为工 质 的高效 面积 型热 电能 量直 接转换器 件 ，适用 热 源温 度范 围 为９０ １０ Ｋ，理 论上 ，热 电转 换效 ０ ～ ３０
代 开始热 电转 换器 的开 发研 究 ，这种 转换器 以钠作 为 作功介质 ，Ｂ氧化 铝作 固体 电解 质 ，其特 点只允 许钠 离子 通过 ，但 不允许 原 子或 电子 通过 。 Ａ Ｅ 的工 作过 程 可 以参 考图 １ ＭＴ Ｃ 来说 明 。一 密 闭容器被 厚 度约 为 １ｕ 的１氧 化铝 固体 电解 质和 ｎｎ ３ ” 电磁 泵 分 隔成 两部 分 ：高温 高 压 区和 低 温低 压 区 。 在 高温高压 区 ，充 有适 量工质钠 ，工质钠 被热 源加 热 ，温 度 保 持 在 ｒ＝０ － ３０ ， ９０ １０Ｋ，此 时钠 的 蒸 气 压 ２ 在一 个大气 压上 下 。低温低 压 区 主要是钠 蒸汽 和少 量 凝 结 或 的 液 态 钠 ，与 冷 凝 器 相 连 ，温 度 在 Ｔ＝ ４ ０ ８０ ０ ～ ０Ｋ。Ｂ Ｓ 的 两侧 覆盖 着 多 孔 薄 膜电极 ，构 ＡＥ
在Ａ Ｅ 中 ，温 度 降 几 乎 全部 发 生 在 低 压 蒸 ＭＴ Ｃ 汽 空间 。冷 凝后 的液态 钠 通过毛细 管 吸液 芯的驱动 得 以循环 使 用 。在 循环 开始 ，温 度 为 的 液 态钠 从
； 令凝器 由毛细 管吸液 芯 驱动 进入蒸发 器 ，蒸发 器从
热源 吸收热 能 使液态 钠 气化 并进入热 区 ，温度 升高
换能 设 备 绝 对 可 靠 连 续 运 行 数 年 而 无 需 维 修 的 场 合 ，例 如外 层 空司和 地球上 的偏远地 区 ，需要特别 可靠 、重量 很轻 并且长 期运 行无 需人 照顾 的电源来 供应 电力 。制造 这种性 能卓 越 的电源 只能利 用热 电 直接转 换技 术 。除此之 外 ，热 电直接转 换装 置本身 还 有运 行起来 无 声无息 的优 点 ，这对 于多种 军事用
间延长到上千小时。另一方面 ，该公司设计了多管 组合 的Ａ Ｅ 模 块 ，至 １８年 ，６ ＭＴ Ｃ ９７ 管组合 模 块 当热 源 温度 为 １７ Ｋ时 ，输 出功 率 达 １４ ０３ １Ｗ。 在 此 基 础
上 ，设 计 制 造 了额 定功 率 为 ｌＷ的模 块 ，至 １９ ｋ ９０ 年 ，由 ３ 根 Ｂ Ｓ 管 组 成 的 模 块 ，当 热 源 温 度 为 ６ ＡＥ １１Ｋ时 ，总 输 出功 率 达 ５０ ０９ ０Ｗ。 美 国宇 航 局 喷 气 推进 实验室 是美 国另 一 个积 极 开发 Ａ Ｅ 的 单位 ＭＴ Ｃ
太阳能热电直接转换技术崔海亭袁修干侯欣宾热电直接转换是指载带热量和电荷的物质不经态转换过程特点为等温膨胀b压缩等压加热冷过转轴和活塞而直接转变为电能
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热 电直接 转换 是指载 带热 量和 电荷 的物质不 经 过转 轴和 活塞 而直 接转变 为 电能 。它 是现 代科学 技 术的 最新成 就之 一 。热 电直接 转换元 件不 需要任 何