Termoelektrický generátor - Thermoelectric generator

Termoelektrický jev
Termoelektrický napájecí modul Seebeck.jpg
Aplikace

A termoelektrický generátor (TEG), také nazývaný a Generátor Seebeck, je pevné skupenství zařízení, které převádí tepelný tok (teplota rozdíly) přímo do elektrická energie prostřednictvím fenoménu zvaného Seebeckův efekt (forma termoelektrický jev ). Termoelektrické generátory fungují podobně tepelné motory, ale jsou méně objemné a nemají žádné pohyblivé části. TEG jsou však obvykle dražší a méně efektivní.[1]

Termoelektrické generátory by mohly být použity v elektrárny převést odpadní teplo do dodatečné elektrické energie a v automobilech as automobilové termoelektrické generátory (ATG) zvýšit účinnost paliva. Radioizotopové termoelektrické generátory použití radioizotopy k vygenerování požadovaného rozdílu tepla k energetickým prostorovým sondám.[1]

Dějiny

V roce 1821 Thomas Johann Seebeck znovu objeveno, že tepelný gradient vytvořený mezi dvěma odlišnými vodiči může vyrábět elektřinu.[2][3] Jádrem termoelektrického jevu je skutečnost, že a teplotní gradient ve vodivém materiálu dochází k tepelnému toku; to má za následek difúzi nosičů náboje. Tok nosičů náboje mezi horkou a studenou oblastí zase vytváří rozdíl napětí. V roce 1834 Jean Charles Athanase Peltier objevil opačný efekt, že vedení elektrického proudu přes spojení dvou odlišných vodičů by mohlo v závislosti na směru proudu způsobit, že bude fungovat jako ohřívač nebo chladič.[4]

Konstrukce

Seebeckův efekt v termopábel ze železných a měděných drátů

Termoelektrické generátory energie se skládají ze tří hlavních komponent: termoelektrických materiálů, termoelektrických modulů a termoelektrických systémů, které jsou propojeny se zdrojem tepla.[5]

Termoelektrické materiály

Hlavní článek: Termoelektrické materiály

Termoelektrické materiály generují energii přímo z tepla přeměnou teplotních rozdílů na elektrické napětí. Tyto materiály musí mít obě vysoké elektrická vodivost (σ) a nízká tepelná vodivost (κ) být dobrými termoelektrickými materiály. Nízká tepelná vodivost zajišťuje, že když je jedna strana horká, druhá strana zůstává chladná, což pomáhá generovat velké napětí v teplotním gradientu. Míra velikosti toku elektronů v reakci na teplotní rozdíl napříč tímto materiálem je dána vztahem Seebeckův koeficient (S). Účinnost daného materiálu k výrobě termoelektrické energie se řídí jeho „hodnota zásluh ”ZT = S2σT / κ.

Po mnoho let hlavní tři polovodiče je známo, že mají nízkou tepelnou vodivost i vysoký účiník telurid bismutu (Bi2Te3), olovo telurid (PbTe) a křemíkové germánium (SiGe). Některé z těchto materiálů mají poněkud vzácné prvky, díky nimž jsou drahé.[Citace je zapotřebí ]

Dnes lze tepelnou vodivost polovodičů snížit, aniž by to ovlivnilo jejich vysoké elektrické vlastnosti nanotechnologie. Toho lze dosáhnout vytvořením nanoměřítkových prvků, jako jsou částice, dráty nebo rozhraní v sypkých polovodičových materiálech. Nicméně, výrobní procesy nano materiály jsou stále náročné.

Termoelektrický obvod složený z materiálů různých Seebeckových koeficientů (polovodiče dotované p a n dopované), konfigurovaný jako termoelektrický generátor.

Termoelektrické výhody

Termoelektrické generátory jsou plně polovodičová zařízení, která nevyžadují žádné kapaliny pro palivo nebo chlazení, což je činí neorientovanými, což umožňuje použití v aplikacích s nulovou gravitací nebo v hlubinných aplikacích.[6] Polovodičová konstrukce umožňuje provoz v náročných prostředích. Termoelektrické generátory nemají žádné pohyblivé části, které produkují spolehlivější zařízení, které nevyžaduje dlouhodobou údržbu. Díky své odolnosti a stabilitě v prostředí se termoelektrika stala oblíbenou mezi průzkumníky hlubokého vesmíru NASA.[7] Jednou z klíčových výhod termoelektrických generátorů mimo tyto specializované aplikace je, že je lze potenciálně integrovat do stávajících technologií, aby se zvýšila účinnost a snížil dopad na životní prostředí produkcí využitelné energie z odpadního tepla.[8]

Termoelektrický modul

Termoelektrický modul je obvod obsahující termoelektrické materiály, které přímo generují elektřinu z tepla. Termoelektrický modul se skládá ze dvou odlišných termoelektrických materiálů spojených na jejich koncích: polovodič typu n (s nosiči záporného náboje) a typu p (s nosiči kladného náboje). V obvodu bude proudit stejnosměrný elektrický proud, když je mezi konci materiálů rozdíl teplot. Obecně je aktuální velikost přímo úměrná teplotnímu rozdílu:

kde je místní vodivost, S je Seebeckův koeficient (také známý jako thermopower), vlastnost místního materiálu, a je teplotní gradient.

V aplikaci fungují termoelektrické moduly při výrobě energie ve velmi náročných mechanických a tepelných podmínkách. Protože moduly pracují ve velmi vysokoteplotním gradientu, jsou po dlouhou dobu vystaveny velkým tepelně indukovaným napětím a deformacím. Rovněž podléhají mechanickým únava způsobené velkým počtem tepelných cyklů.

Spoje a materiály tedy musí být vybrány tak, aby přežily tyto drsné mechanické a tepelné podmínky. Modul musí být také navržen tak, aby oba termoelektrické materiály byly tepelně paralelní, ale elektricky sériově. Účinnost termoelektrického modulu je výrazně ovlivněna geometrií jeho konstrukce.

Termoelektrické systémy

Použitím termoelektrických modulů vyrábí termoelektrický systém energii získáváním tepla ze zdroje, jako je horký odtah spalin. K provozu potřebuje systém velký teplotní gradient, což není v reálných aplikacích snadné. Studená strana musí být chlazena vzduchem nebo vodou. Tepelné výměníky se na obou stranách modulů používají k napájení tohoto vytápění a chlazení.

Při navrhování spolehlivého systému TEG, který pracuje při vysokých teplotách, existuje mnoho výzev. Dosažení vysoké účinnosti v systému vyžaduje rozsáhlý konstrukční návrh pro vyvážení mezi tepelným tokem moduly a maximalizací teplotního gradientu napříč nimi. K tomu je jedním z nejdůležitějších aspektů inženýrství TEG navrhování technologií výměníků tepla v systému. Kromě toho systém vyžaduje minimalizovat tepelné ztráty v důsledku rozhraní mezi materiály na několika místech. Dalším náročným omezením je zabránění velkým poklesům tlaku mezi zdroji vytápění a chlazení.

Li Střídavé napájení je vyžadováno (například u napájecích zařízení určených k napájení ze sítě), Stejnosměrné napájení z modulů TE musí projít střídačem, což snižuje účinnost a zvyšuje náklady a složitost systému.

Materiály pro TEG

Pouze několik dosud známých materiálů je identifikováno jako termoelektrické materiály. Většina termoelektrických materiálů má dnes zT, hodnotu zásluh, hodnotu kolem 1, například v telurid bismutu (Bi2Te3) při pokojové teplotě a olovo telurid (PbTe) při 500–700 K. Aby však byla konkurenceschopná s jinými systémy výroby energie, materiály TEG by měly mít sadu[když je definováno jako? ] 2–3. Většina výzkumů v oblasti termoelektrických materiálů se zaměřila na zvyšování Seebeckův koeficient (S) a snížení tepelné vodivosti, zejména manipulací s nanostruktura termoelektrických materiálů. Protože jak tepelná, tak elektrická vodivost korelují s nosiči náboje, je třeba zavést nové prostředky, aby se podle potřeby vyrovnal rozpor mezi vysokou elektrickou vodivostí a nízkou tepelnou vodivostí.[9]

Při výběru materiálů pro termoelektrickou generaci je třeba vzít v úvahu řadu dalších faktorů. V ideálním případě má termoelektrický generátor v provozu velký teplotní gradient. Tepelná roztažnost potom způsobí v zařízení napětí, které může způsobit zlomení termoelektrických ramen nebo oddělení od spojovacího materiálu. Je třeba vzít v úvahu mechanické vlastnosti materiálů a přiměřeně dobře sladit koeficient tepelné roztažnosti materiálu typu n a p. Segmentovaný[když je definováno jako? ] termoelektrické generátory, je také třeba vzít v úvahu kompatibilitu materiálu.[proč? ]

Faktor kompatibility materiálu je definován jako

.[10]

Když se faktor kompatibility z jednoho segmentu do druhého liší o více než faktor přibližně dvou, zařízení nebude fungovat efektivně. Parametry materiálu určující s (stejně jako zT) jsou závislé na teplotě, takže faktor kompatibility se může změnit z horké strany na studenou stranu zařízení, a to i v jednom segmentu. Toto chování se označuje jako vlastní kompatibilita a může se stát důležitým u zařízení určených pro nízkoteplotní provoz.

Obecně lze termoelektrické materiály rozdělit na konvenční a nové materiály:

Konvenční materiály

Mnoho TEG materiálů se dnes používá v komerčních aplikacích. Tyto materiály lze rozdělit do tří skupin podle provozního teplotního rozsahu:

  1. Nízkoteplotní materiály (do přibližně 450 K): Slitiny na bázi vizmut (Bi) v kombinaci s antimon (Sb), telur (Te) nebo selen (Se).
  2. Střední teplota (do 850 K): jako materiály na bázi slitin o Vést (Pb)
  3. Materiál s nejvyššími teplotami (až 1300 K): materiály vyrobené z křemík-germanium (SiGe) slitiny.[11]

Ačkoli tyto materiály stále zůstávají základním kamenem pro komerční a praktické aplikace při výrobě termoelektrické energie, bylo dosaženo významného pokroku v syntéze nových materiálů a výrobě materiálových struktur se zlepšeným termoelektrickým výkonem. Nedávný výzkum se zaměřil na zlepšení hodnoty zásluh (zT) materiálu, a tím i účinnosti přeměny, snížením tepelné vodivosti mřížky.[9]

Nové materiály

Výroba elektřiny uchopením obou stran pružného PEDOT: PSS termoelektrické zařízení
PEDOT: Model založený na PSS zabudovaný do rukavice pro výrobu elektřiny tělesným teplem

Vědci se pokoušejí vyvinout nové termoelektrické materiály pro výrobu energie zlepšením hodnoty za zásluhy zT. Jedním příkladem těchto materiálů je polovodičová sloučenina ß-Zn4Sb3, který má výjimečně nízkou tepelnou vodivost a vykazuje maximální zT 1,3 při teplotě 670K. Tento materiál je také relativně levný a stabilní až do této teploty ve vakuu a může být dobrou alternativou v teplotním rozsahu mezi materiály založenými na Bi2Te3 a PbTe.[9] Mezi nejzajímavější vývoj v termoelektrických materiálech patřil vývoj monokrystalického selenidu cínu, který produkoval rekordní zT 2,6 v jednom směru.[12] Mezi další zajímavé nové materiály patří skutterudity, tetrahedrity a krystaly chrastících iontů.[Citace je zapotřebí ]

Kromě zlepšování hodnoty zásluh se stále více zaměřuje na vývoj nových materiálů zvyšováním elektrického výkonu, snižováním nákladů a vývojem materiálů šetrných k životnímu prostředí. Například když jsou náklady na palivo nízké nebo téměř zdarma, například v rekuperace odpadního tepla, pak je cena za watt určena pouze výkonem na jednotku plochy a dobou provozu. Výsledkem je, že spíše než s účinností konverze zahájila hledání materiálů s vysokým výkonem. Například sloučeniny vzácných zemin YbAl3 má nízkou hodnotu zásluh, ale má výstupní výkon alespoň dvojnásobný než jakýkoli jiný materiál a může pracovat v teplotním rozsahu zdroje odpadního tepla.[9]

Nové zpracování

Pro zvýšení hodnoty zásluh (zT) je třeba minimalizovat tepelnou vodivost materiálu, zatímco jeho elektrická vodivost a Seebeckův koeficient jsou maximalizovány. Ve většině případů mají metody ke zvýšení nebo snížení jedné vlastnosti stejný účinek na jiné vlastnosti kvůli jejich vzájemné závislosti. Nová technika zpracování využívá rozptyl různých fononových frekvencí k selektivnímu snížení tepelné vodivosti mřížky bez typických negativních účinků na elektrickou vodivost ze současného zvýšeného rozptylu elektronů.[13] V ternárním systému bismutového antimonového teluru se slinování v kapalné fázi používá k výrobě nízkoenergetických polokoherentních hranic zrn, které nemají významný rozptyl na elektrony.[14] Průlomem je pak vyvíjení tlaku na kapalinu v procesu slinování, což vytváří přechodný tok kapaliny bohaté na Te a usnadňuje tvorbu dislokací, které výrazně snižují mřížkovou vodivost.[14] Schopnost selektivně snížit mřížkovou vodivost vede k hlášené hodnotě zT 1,86, což je významné zlepšení oproti současným komerčním termoelektrickým generátorům s zT ~ 0,3–0,6.[15] Tato vylepšení zdůrazňují skutečnost, že kromě vývoje nových materiálů pro termoelektrické aplikace je použití různých technik zpracování pro konstrukci mikrostruktury životaschopným a hodnotným úsilím. Ve skutečnosti má často smysl pracovat na optimalizaci složení i mikrostruktury.[16]

Účinnost

Typická účinnost TEG je kolem 5–8%. Starší zařízení používala bimetalové křižovatky a byla objemná. Novější zařízení používají vysoce dotované polovodiče vyrobené z telurid bismutu (Bi2Te3), olovo telurid (PbTe),[17] oxid manganatý vápenatý (Ca2Mn3Ó8),[18][19] nebo jejich kombinace,[20] v závislosti na teplotě. Jedná se o polovodičová zařízení a na rozdíl od nich dynama nemají pohyblivé části, s občasnou výjimkou ventilátoru nebo čerpadla.

Použití

Termoelektrické generátory mají řadu aplikací. Termoelektrické generátory se často používají pro vzdálené aplikace s nízkým výkonem nebo tam, kde jsou objemnější, ale účinnější tepelné motory jako Stirlingovy motory by nebylo možné. Na rozdíl od tepelných motorů pevné skupenství elektrické součásti obvykle používané k přeměně tepelné na elektrickou energii nemají žádné pohyblivé části. Konverzi tepelné energie na elektrickou lze provádět pomocí komponent, které nevyžadují žádnou údržbu, mají inherentně vysokou spolehlivost a lze je použít ke konstrukci generátorů s dlouhou životností bez servisu. Díky tomu jsou termoelektrické generátory vhodné pro zařízení s nízkými až skromnými potřebami energie na odlehlých neobydlených nebo nepřístupných místech, jako jsou vrcholky hor, vakuum vesmíru nebo hluboký oceán.

  • Běžnou aplikací je použití termoelektrických generátorů na plynovodech. Například pro katodickou ochranu, rádiovou komunikaci a další telemetrii. Na plynovodech je pro spotřebu energie do 5 kW vhodnější tepelné generátory než jiné zdroje energie. Výrobci generátorů pro plynovody jsou Gentherm Global Power Technologies (dříve Global Thermoelectric), (Calgary, Kanada) a TELGEN (Rusko).
  • Termoelektrické generátory se primárně používají jako vzdálené a off-grid generátory energie pro bezpilotní pracoviště. Jsou nejspolehlivějším generátorem energie v takových situacích, protože nemají pohyblivé části (tedy téměř bezúdržbové), pracují ve dne i v noci, pracují za všech povětrnostních podmínek a mohou pracovat bez záložní baterie. Přestože jsou solární fotovoltaické systémy implementovány také na odlehlých místech, nemusí být solární fotovoltaika vhodným řešením, pokud je sluneční záření nízké, tj. Oblasti ve vyšších zeměpisných šířkách se sněhem nebo bez slunečního svitu, oblasti se značnou oblačností nebo krytem korun stromů, prašné pouště, lesy, atd.
  • Gentherm Global Power Technologies (GPT) dříve známá jako Global Thermoelectric (Kanada) má řešení Hybrid Solar-TEG, kde termoelektrický generátor zálohuje Solar-PV, takže pokud je solární panel nefunkční a záloha záložní baterie jde do hlubokého vybití senzor spustí TEG jako záložní zdroj energie, dokud nebude solární systém opět vzhůru. Teplo TEG může být produkováno nízkotlakým plamenem poháněným propanem nebo zemním plynem.
  • Mnoho vesmírné sondy, včetně Mars Zvědavost rover, vyrábět elektřinu pomocí a radioizotopový termoelektrický generátor jehož zdrojem tepla je radioaktivní prvek.
  • Automobily a jiné automobily vyrábějí odpadní teplo (ve výfuku a v chladicích prostředcích). Sklizeň této tepelné energie pomocí termoelektrického generátoru může zvýšit palivovou účinnost automobilu. Byly zkoumány termoelektrické generátory, které nahrazují alternátory v automobilech, což ukazuje snížení spotřeby paliva o 3,45%, což představuje roční úspory v miliardách dolarů.[21] Předpovědi budoucích vylepšení jsou u hybridních vozidel až o 10% vyšší.[22] Bylo konstatováno, že potenciální úspory energie mohou být vyšší u benzínových motorů než u vznětových motorů.[23] Další podrobnosti najdete v článku: Automobilový termoelektrický generátor.
  • Kromě automobilů se odpadní teplo vytváří také na mnoha dalších místech, například v průmyslových procesech a topení (kamna na dřevo, venkovní kotle, vaření, ropná a plynová pole, potrubí a dálkové komunikační věže).
  • Mikroprocesory produkují odpadní teplo. Vědci zvažovali, zda by bylo možné část této energie recyklovat.[24] (Nicméně viz níže pro problémy, které mohou nastat.)
  • Solární články využívají pouze vysokofrekvenční část záření, zatímco nízkofrekvenční tepelná energie je zbytečná. Bylo podáno několik patentů na používání termoelektrických zařízení v tandemu se solárními články.[25] Cílem je zvýšit účinnost kombinovaného solárního / termoelektrického systému pro přeměnu slunečního záření na užitečnou elektřinu.
  • Termoelektrické generátory byly také zkoumány jako samostatné solární termální články. Integrace termoelektrických generátorů byla přímo integrována do solárního tepelného článku s účinností 4,6%.[26]
  • Společnost Maritime Applied Physics Corporation v Baltimoru ve státě Maryland vyvíjí termoelektrický generátor pro výrobu elektrické energie na hlubinném mořském dně za použití teplotního rozdílu mezi studenou mořskou vodou a horkými tekutinami uvolňovanými hydrotermální průduchy, horké prosakování nebo z vrtaných geotermálních vrtů. Vysoce spolehlivý zdroj elektrické energie na mořském dně je potřebný pro oceánské observatoře a senzory používané v geologických, environmentálních a oceánských vědách, vývojáři minerálních a energetických zdrojů na moři a armádou. Nedávné studie zjistily, že hlubinné termoelektrické generátory pro velké energetické elektrárny jsou také ekonomicky životaschopné.[27]
  • Ann Makosinski z Britská Kolumbie, Kanada vyvinula několik zařízení využívajících Peltierovy dlaždice ke sběru tepla (z lidské ruky,[28] čelo a horký nápoj[29]), který tvrdí, že vyrábí dostatek elektřiny k napájení VEDENÝ rozsvítit nebo nabít mobilní zařízení, i když vynálezce připouští, že jas LED světla není konkurenceschopný s jasem na trhu.[30]

Praktická omezení

Kromě nízké účinnosti a relativně vysokých nákladů existují praktické problémy s používáním termoelektrických zařízení v určitých typech aplikací, které vyplývají z relativně vysokého elektrického výstupního odporu, který zvyšuje vlastní ohřev, a relativně nízké tepelné vodivosti, což je činí nevhodnými pro aplikace, kde je teplo odstranění je zásadní, stejně jako odvod tepla z elektrického zařízení, jako jsou mikroprocesory.

  • Vysoký výstupní odpor generátoru: Pro získání úrovní výstupního napětí v rozsahu požadovaném digitálními elektrickými zařízeními je běžným přístupem umístění mnoha termoelektrických prvků do série v modulu generátoru. Zvyšuje se napětí prvku, ale také se zvyšuje jeho výstupní odpor. The věta o maximálním přenosu energie diktuje, že maximální výkon je dodáván do zátěže, když jsou zdroje a zátěžové odpory shodné. U zátěží s nízkou impedancí poblíž nulových ohmů se zvyšuje odpor generátoru a výkon dodávaný do zátěže klesá. Aby se snížil výstupní odpor, některá komerční zařízení umisťují více jednotlivých prvků paralelně a méně do série a používají zesilovací regulátor ke zvýšení napětí na napětí potřebné pro zátěž.
  • Nízká tepelná vodivost: Protože k transportu tepelné energie ze zdroje tepla, jako je digitální mikroprocesor, je zapotřebí velmi vysoká tepelná vodivost, nízká tepelná vodivost termoelektrických generátorů je činí nevhodnými pro zpětné získávání tepla.
  • Odvod tepla za studena vzduchem: U vzduchem chlazených termoelektrických aplikací, například při získávání tepelné energie z klikové skříně motorového vozidla, představuje velké množství tepelné energie, která se musí rozptýlit do okolního vzduchu, významnou výzvu. Jak teplota chladicí strany termoelektrického generátoru stoupá, diferenciální pracovní teplota zařízení klesá. Jak teplota stoupá, zvyšuje se elektrický odpor zařízení, což způsobuje větší zahřívání parazitního generátoru. V aplikacích motorových vozidel se pro lepší odvod tepla někdy používá přídavný chladič, ačkoli použití elektrického vodního čerpadla k cirkulaci chladicí kapaliny zvyšuje parazitní ztrátu na celkovém výstupním výkonu generátoru. Vodní chlazení studené strany termoelektrického generátoru, jako při generování termoelektrické energie z horké klikové skříně zabudovaného lodního motoru, by touto nevýhodou neutrpělo. Voda je mnohem jednodušší použití chladicí kapaliny na rozdíl od vzduchu.

Budoucí trh

Zatímco technologie TEG se používá ve vojenských a leteckých aplikacích po celá desetiletí, vyvíjejí se nové materiály a systémy TE, které generují energii pomocí odpadního tepla při nízkých nebo vysokých teplotách, což by mohlo v blízké budoucnosti poskytnout významnou příležitost. Tyto systémy mohou být také škálovatelné na libovolnou velikost a mají nižší náklady na provoz a údržbu.

Obecně platí, že investice do technologie TEG rychle rostou. Celosvětový trh s termoelektrickými generátory se odhaduje na 320 milionů USD v roce 2015. Nedávná studie odhaduje, že se očekává, že TEG v roce 2021 dosáhne 720 milionů USD s tempem růstu 14,5%. Dnes, Severní Amerika zaujímá 66% podílu na trhu a v blízké budoucnosti bude i nadále největším trhem.[31] Předpokládá se však, že asijsko-pacifické a evropské země porostou relativně vyšším tempem. Studie zjistila, že asijsko-pacifický trh poroste v letech 2015 až 2020 s roční mírou růstu (CAGR) 18,3% kvůli vysoké poptávce termoelektrických generátorů automobilovým průmyslem po zvýšení celkové palivové účinnosti jako rostoucí industrializace v regionu.[32]

Malé termoelektrické generátory jsou také v raných fázích zkoumání nositelných technologií, aby se snížilo nebo nahradilo nabíjení a prodloužila doba nabíjení. Nedávné studie se zaměřily na nový vývoj pružného anorganického termoelektrika, selenidu stříbra, na nylonovém substrátu. Termoelektrika představuje zvláštní synergii s nositelnými výrobky tím, že získává energii přímo z lidského těla a vytváří zařízení s vlastním napájením. Jeden projekt používal selenid stříbra typu n na nylonové membráně. Selenid stříbra je úzkopásmový polovodič s vysokou elektrickou vodivostí a nízkou tepelnou vodivostí, takže je ideální pro termoelektrické aplikace.[33]

Nízkoenergetický trh TEG neboli „subwattový“ (tj. Generující špičkový výkon až 1 W) je rostoucí částí trhu TEG využívající nejnovější technologie. Hlavními aplikacemi jsou senzory, aplikace s nízkou spotřebou a další na celém světě Internet věcí aplikace. Specializovaná společnost pro průzkum trhu uvedla, že v roce 2014 bylo odesláno 100 000 kusů a očekává 9 milionů kusů ročně do roku 2020.[34]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Adroja, pane Nikunj; B. Mehta, prof. Shruti; Shah, Mr Pratik (01.03.2015). „Přezkum termoelektriky pro zlepšení kvality energie“. 2 - 3. vydání (březen-2015). JETIR. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  2. ^ Seebeck, T. J. (1825). „Magnetische Polarization der Metalle und Erze durch Temperatur-Differenz (magnetická polarizace kovů a minerálů teplotními rozdíly)“. Abhandlungen der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin (Pojednání Královské akademie věd v Berlíně). 265–373.
  3. ^ Seebeck, T. J. (1826). „Ueber die Magnetische Polarization der Metalle und Erze durch Temperatur-Differenz,“ (O magnetické polarizaci kovů a minerálů teplotními rozdíly) “. Annalen der Physik und Chemie. 6: 1–20, 133–160, 253–286.
  4. ^ Peltier (1834). „Nouvelles expériences sur la caloricité des courants électrique (Nové experimenty s tepelnými účinky elektrických proudů)“. Annales de Chimie et de Physique. 56: 371–386.
  5. ^ „Jak fungují termoelektrické generátory - abecední energie“. Abecední energie. Citováno 2015-10-28.
  6. ^ Chen, Meng (2015-04-29). „Studie hlubinné vody a tepelné energie z termoelektrické generace“. Setkání Abstrakty. Elektrochemická společnost. MA2015-01 (3): 706. Citováno 11. března 2019.
  7. ^ „Advanced Thermoelectric Technology: Powering Spacecraft and Instruments to Explore the Solar System“. NASA. Citováno 11. března 2019.
  8. ^ Walker, Kris (2013-01-28). „Jak mohou termoelektrické generátory pomoci životnímu prostředí?“. AZO Clean Tech. Citováno 11. března 2019.
  9. ^ A b C d Ismail, Basel I .; Ahmed, Wael H. (01.01.2009). „Výroba termoelektrické energie s využitím energie z odpadního tepla jako alternativní zelené technologie“. Nedávné patenty na elektrotechniku ​​a elektroniku. 2 (1): 27–39. doi:10.2174/1874476110902010027.
  10. ^ Snyder, G. (říjen 2003). „Termoelektrická účinnost a kompatibilita“ (PDF). Dopisy o fyzické kontrole. 91 (14): 148301. Bibcode:2003PhRvL..91n8301S. doi:10.1103 / fyzrevlett.91.148301. PMID  14611561.
  11. ^ Kandemir, Ali; Ozden, Ayberk; Cagin, Tahir; Sevik, Cem (2017). „Inženýrství tepelné vodivosti objemových a jednorozměrných nanoarchitektur Si-Ge“. Věda a technologie pokročilých materiálů. 18 (1): 187–196. Bibcode:2017STAdM..18..187K. doi:10.1080/14686996.2017.1288065. PMC  5404179. PMID  28469733.
  12. ^ Kanatzidis, M (2014). "Ultralow tepelná vodivost a vysoká termoelektrická hodnota zásluh v krystalech Sn Se". Příroda. 508 (7496): 373–377. Bibcode:2014Natur.508..373Z. doi:10.1038 / příroda13184. PMID  24740068.
  13. ^ Hori, Takuma; Shiomi, Junichiro (2018). „Ladění phononového transportního spektra pro lepší termoelektrické materiály“. Věda a technologie pokročilých materiálů. 20 (1): 10–25. doi:10.1080/14686996.2018.1548884. PMC  6454406. PMID  31001366.
  14. ^ A b Kim, Sang (2015). „Hustá dislokační pole zabudovaná do hranic zrn pro vysoce výkonnou hromadnou termoelektriku“ (PDF). Věda. 348 (6230): 109–114. Bibcode:2015Sci ... 348..109K. doi:10.1126 / science.aaa4166. PMID  25838382.
  15. ^ Kim, D.S. (2008). „Možnosti solárního chlazení - nejmodernější recenze“. International Journal of Refrigeration. 31 (1): 3–15. doi:10.1016 / j.ijrefrig.2007.07.011.
  16. ^ Cojocaru-Mirédin, Oana. „Návrh termoelektrických materiálů řízením mikrostruktury a složení“. Max-Planck Institut. Citováno 8. listopadu 2016.
  17. ^ Biswas, Kanishka; On, Jiaqing; Blum, Ivan D .; Wu, Chun-I; Hogan, Timothy P .; Seidman, David N .; Dravid, Vinayak P .; Kanatzidis, Mercouri G. (2012). "Vysoce výkonná hromadná termoelektrika s hierarchickými architekturami všeho rozsahu". Příroda. 489 (7416): 414–418. Bibcode:2012Natur.489..414B. doi:10.1038 / příroda11439. PMID  22996556.
  18. ^ Ansell, G. B .; Modrick, M. A .; Longo, J. M .; Poeppeimeler, K. R .; Horowitz, H. S. (1982). „Oxid manganatý vápenatý Ca2Mn3Ó8" (PDF). Acta Crystallographica oddíl B. Mezinárodní unie krystalografie. 38 (6): 1795–1797. doi:10.1107 / S0567740882007201.
  19. ^ „EspressoMilkCooler.com - TEG CMO 800 ° C a kaskáda 600 ° C termoelektrické napájecí moduly na horké straně“. espressomilkcooler.com.
  20. ^ Vysokoteplotní výkonové moduly Archivováno 17. prosince 2012, v Wayback Machine
  21. ^ John, Fairbanks (2014). „Automobilové termoelektrické generátory a HVAC“ (PDF). Ministerstvo energetiky. Citováno 11. března 2019.
  22. ^ Fehrenbacher, Katie. „Startup konečně přináší technologii tepla na energii velkým způsobem pro vozidla“. Štěstí. Citováno 11. března 2019.
  23. ^ Fernández-Yáñez, P .; Armas, O .; Kiwan, R .; Stefanopoulou, A.; Boehman, A.L. (2018). „Termoelektrický generátor ve výfukových systémech zážehových a vznětových motorů. Srovnání s elektrickým turbogenerátorem.“ Aplikovaná energie. 229: 80–87. doi:10.1016 / j.apenergy.2018.07.107.
  24. ^ Zhou, Yu; Paul, Somnath; Bhunia, Swarup (2008). "Sklizeň zbytečného tepla v mikroprocesoru pomocí termoelektrických generátorů: modelování, analýza a měření". 2008 Design, Automation and Test in Europe: 98–103. doi:10.1109 / DATE.2008.4484669. ISBN  978-3-9810801-3-1.
  25. ^ Kraemer, D; Hu, L; Muto, A; Chen, X; Chen, G; Chiesa, M (2008), „Fotovoltaicko-termoelektrické hybridní systémy: Obecná metodika optimalizace“, Aplikovaná fyzikální písmena, 92 (24): 243503, Bibcode:2008ApPhL..92x3503K, doi:10.1063/1.2947591
  26. ^ Kraemer, Daniel (2011). „Vysoce výkonné ploché solární termoelektrické generátory s vysokou tepelnou koncentrací“. Přírodní materiály. 10 (7): 532–538. Bibcode:2011NatMa..10..532K. doi:10.1038 / nmat3013. PMID  21532584.
  27. ^ Liu, Lipeng (2014). „Proveditelnost velkých elektráren na základě termoelektrických jevů“. New Journal of Physics. 16 (12): 123019. Bibcode:2014NJPh ... 16l3019L. doi:10.1088/1367-2630/16/12/123019.
  28. ^ „GSF 2013: Project: The Hollow Flashlight“. Vědecký veletrh Google. Citováno 2015-12-25.
  29. ^ „Then-Drink: Capturing Electricity from Beverage“. Společnost pro vědu a veřejnost. Archivovány od originál dne 2015-12-26. Citováno 2015-12-25.
  30. ^ Chung, Emily (17. června 2014). „B.C. Girl vynalezla světlomet poháněný tělesným teplem“. CBC News.
  31. ^ „Odhaduje se, že globální trh s termoelektrickými generátory překročí 720 milionů USD do roku 2021: podle průzkumu trhu“. www.keyc.com. Citováno 2015-10-28.
  32. ^ „Termoelektrické generátory mají na trhu do roku 2020 hodnotu 547,7 milionů USD“. www.prnewswire.com. Citováno 2015-10-28.
  33. ^ Ding, Y. (2019). "Vysoce výkonný Ag typu n2Film na nylonové membráně pro flexibilní termoelektrický generátor energie ". Příroda komunikace. 10 (841): 841. doi:10.1038 / s41467-019-08835-5. PMC  6381183. PMID  30783113.
  34. ^ „Subwattový termoelektrický generátor na vzestupu“. 2016-03-15. Citováno 2016-09-13.

externí odkazy