SeebeckPro塞貝克系數(shù)及電阻分析系統(tǒng)
【 發(fā)布時間:2017-09-30 12:00:00 點擊:1894】
概述
熱電材料(也稱溫差電材料,thermoelectric materials)是一種利用固體內(nèi)部載流子運動,實現(xiàn)熱能和電能直接相互轉(zhuǎn)換的功能材料。熱電效應是電流引起的可逆熱效應和溫差引起的電效應的總稱,包括塞貝克(Seebeck)效應、波爾貼(Peltier)效應和湯姆遜(Thomson)效應。
塞貝克效應
1823年,德國人塞貝克(Seebeck)首先發(fā)現(xiàn)當兩種不同導體構(gòu)成閉合回路時,如果兩個接點的溫度不同,則兩接點間有電動勢產(chǎn)生,且在回路中有電流通過,即溫差電現(xiàn)象或塞貝克效應。通常用無量綱熱電優(yōu)值ZT來衡量材料的熱電性能
ZT=(S^2*σ*T)/λ
S: 塞貝克系數(shù); [S] = μV/K;I: 電導率; [σ] = 1/Ωm;K: 熱導率; [λ] = W/mK
熱電材料性能優(yōu)異的因素:大的塞貝克系數(shù)、大的電導率、小的熱導率。
提高熱電優(yōu)值ZT的困難在于熱電材料自身的塞貝克系數(shù)、電導率和熱導率不是相互獨立的,而是都取決于材料的電子結(jié)構(gòu)以及載流子的傳輸特性。例如,當通過提高載流子濃度和載流子遷移率來提高電導率時,不僅會增大載流子對熱傳導的貢獻,造成熱導率增大,而且往往會降低塞貝克系數(shù)。正是由于這三個物理量不能同步調(diào)節(jié),熱電優(yōu)值和熱電轉(zhuǎn)換效率很難大幅度提高,使得傳統(tǒng)塊狀熱電材料的推廣應用面臨巨大障礙。