低温差发电的原理与应用1 温差发电的基本原理 温差电效应是德国科学家塞贝克于1821年首先发现的,人们称之为塞贝克 (Seebeck)效应,即两种不同的金属构成闭合回路,当两个接头存在温差时,回路中将产生电流,这一效应为温差发电技术奠定了基础。 如图1所示,A、B两种不同导体构成的回路,如果两个结点所处的温度不同(T1和T2不等),回路中就会有电动势存在,这便是温差发电技术的理论基础。当结点间的温度差在一定范围内,存在如下关系: 式中:-回路产生的电势;-所用两种导体材料的相对塞贝克系数。 用于低温(3000C以下)的Bi2Te3 及其固溶体合金,应该保证室温(300K)下的热电材料的ZT3。热电转换材料领域现已取得重要的进展,包括绝缘层和导电层交叉分层、特定层的电荷与自旋态的优化设计和结构钠米化等,现在已经把热电材料的ZT提高到接近3。 自1821年Seebeck发现塞贝克效应以来,国外对温差发电进行了大量的研究,1947年,第一台温差发电器问世,效率仅为 1.5。1953年,Loff