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热电半导体发电器件的使用

1、热电半导体发电器件是塞贝克效应的具体应用,由于单一电偶对的温差电动势较低,故器件采用热并联、电串联的方式提高发电器件的开路输出电压,单片热电发电器件的输出开路电压与器件两端的温差及组成器件的电偶对数有关:

            Uout(3.43.6)·10-4 ·N·ΔT

其中: Uout为输出开路电压,N为器件电偶对数,ΔT为器件冷热两面的温度差。

2、根据第1条的解释,热电半导体发电器件在使用时必须在冷热端有温差,否则不会产生电能;因此,将整个器件放到一有高温的地方(比如热水、热油中),是不会有电能输出的。

3、由第1条公式可以看出:热电半导体发电器件只有当热电偶对数与器件两端的温度差的乘积达到104数量级时,器件输出电压才用实用价值。

4、由于现在常规生产工艺的限制,一般热电半导体发电器件的电偶对数在100200对数量级,因此热电器件在实际使用时,冷热两端至少要有100以上的温差。所以依靠日常生活中的1030 的温差实现发电,暂时是不现实的。

5、不过,用薄膜工艺生产的热电半导体发电器件的电偶对数在几万对的数量级,已经可以利用人体的体温与外界的温差给手机和手表充电,不久的将来即可大规模普及。

6、由于热电半导体发电器件的特殊的制作工艺,器件在使用时要区分冷、热面,否则会大大降低器件的使用寿命。

7、器件在安装时,无论冷热面都应有良好的热接触(既接触面要平整且有一定的光洁度,同时要按照要求压紧)。否则,会影响器件发电效率。