熱電材料有哪些不同類型(Different Types of Thermoelectric Materials)？

熱電過程是指在加熱或冷卻物體時，將熱量直接轉化為電能，然后再返回。熱電材料可以用來測量溫度變化，改變物體的實際溫度，并產生電荷，從而可以用來發電。2011年，熱電材料效率太低而無法使用，但是汽車工程師們正試圖用它們來收...

熱電過程是指在加熱或冷卻物體時，將熱量直接轉化為電能，然后再返回。熱電材料可以用來測量溫度變化，改變物體的實際溫度，并產生電荷，從而可以用來發電。2011年，熱電材料效率太低而無法使用，但是汽車工程師們正試圖用它們來收集汽車上浪費的熱能，并將其轉化為可用的電能。研究人員正試圖提高熱電材料的效率，使其更經濟，從而可以用來制造低成本、更高效的冰箱、空調器，以及其他需要冷卻的設備。手放在臀部的婦女會發生熱電過程，這是由于珀爾帖效應，它是對含有不同半導體的電路中相反的結進行冷卻和加熱。熱電材料可用于制造冷卻裝置或提供制冷。目前使用的一種常見熱電材料是碲化鉍，一種昂貴的化合物，價格高達1美元，000美元（USD）/lb（$2000 USD/kg）。如果制備得當，這種熱電材料可在14至266華氏度（-10至130攝氏度）之間產生可靠的溫度變化。熱電系統運行可靠且精確，無常規加熱、冷卻的噪音，幾年來，美國國家航空航天局（NASA）一直利用熱電材料的能量，為太空最深處的太空探測器提供動力，因為那里離太陽很遠，太陽能電池板也沒用這個過程包括將核材料嵌入放射性同位素熱發生器中，在這一過程中，放射性衰變產生熱能，然后轉化為電能為探測器提供動力。這與汽車工程師試圖利用汽車發動機的余熱（可轉化為電能的熱量）為汽車提供動力的過程相同由麻省理工學院（MIT）能源前沿研究中心負責。在那里，研究人員和科學家們取得了一些相當重要的發現，例如在有限溫度下熱無序與電子結構的耦合。目前這一領域的挑戰是識別或合成新的，尚未發現的，具有更高效熱電性能的材料。這一領域的進步可能會促進利用廢熱發電的材料的開發，提供可持續的全球能源解決方案。