1. Oggi l'ambiente si sta deteriorando e l'energia sta diventando sempre più tesa. I ricercatori sono alla ricerca di applicazioni energetiche pulite, verdi e non inquinanti. Tra queste, l'energia solare, l'energia eolica e l'energia delle maree sono familiari a tutti. Anche in alcuni romanzi di fantascienza si immagina la vita futura delle persone, più o meno menzionando l'energia, e una volta che la differenza di temperatura la frequenza di generazione di energia non è bassa. Ad esempio, in una fiaba di Zheng Yuanjie, è apparso un dispositivo simile a un guscio di tartaruga, che le persone portavano sulla schiena e che utilizzava il calore generato dal corpo umano per generare elettricità per l'uso quotidiano. L'unico inconveniente di questo dispositivo è il suo aspetto sgradevole, ma l'elettricità generata è sufficiente per permettere a tutti di portare questo "guscio di tartaruga". Anche se Zheng Yuanjie ha fatto satira sui fenomeni sociali, in linea di principio questo dispositivo è possibile. Anche se non ci sono abbastanza prodotti nella vita reale, alcuni ricercatori hanno realizzato dei modelli in condizioni sperimentali. . La realizzazione della generazione di energia termoelettrica è iniziata già negli anni Quaranta. All'inizio l'efficienza di conversione del materiale termoelettrico era bassa, il costo era elevato e la durata era breve. È stata limitata ai settori militare e aerospaziale e fino a poco tempo fa non si è sviluppata rapidamente in campo civile. Nuovo hotspot.
2. Il principio della generazione di energia per differenza di temperatura è che, poiché la temperatura superficiale del corpo umano è leggermente superiore alla temperatura ambiente giornaliera, questa differenza di temperatura può essere convertita direttamente in energia elettrica con speciali materiali per la differenza di temperatura. L'uso della differenza di temperatura non è solo questo, ma anche l'espansione e la contrazione termica della camera d'aria possono essere utilizzate per stringere la molla attraverso la progettazione meccanica, oppure il fluido viene riscaldato per evaporare e azionare le pale del generatore, ma in teoria questo non viene convertito direttamente in energia elettrica. La generazione termoelettrica è una tecnologia di generazione di energia sviluppata sulla base dell'effetto Seebeck dei materiali termoelettrici. Utilizza due diversi tipi di materiali semiconduttori termoelettrici, di tipo P e di tipo N (il tipo P è un materiale ricco di buchi e il tipo N è un materiale ricco di elettroni). Un'estremità è collegata a formare una giunzione PN, come mostrato nella Figura 1a, posta in uno stato di alta temperatura, mentre l'altra estremità è posta in uno stato di bassa temperatura e deve esserci una certa differenza di temperatura tra le due estremità. A causa dell'eccitazione termica, la concentrazione di buche (elettroni) all'estremità ad alta temperatura del materiale di tipo P(N) è più alta di quella all'estremità a bassa temperatura; pertanto, sotto la spinta di questo gradiente di concentrazione, le buche e gli elettroni iniziano a diffondersi verso l'estremità a bassa temperatura, formando così una forza elettromotrice Il materiale termoelettrico completa il processo di conversione diretta dell'energia termica immessa all'estremità ad alta temperatura in energia elettrica attraverso la differenza di temperatura tra le estremità ad alta e bassa temperatura. Lo stesso dispositivo, se alimentato, può realizzare un raffreddamento attivo, che è un metodo di applicazione efficiente del raffreddamento elettrico e può essere applicato in apparecchiature di raffreddamento piccole e micro.
3. Nel processo di realizzazione di un dispositivo, a causa della limitazione dei materiali e della differenza di temperatura, una singola giunzione PN può formare una piccola forza elettromotrice e una corrente relativamente piccola. Se molte giunzioni PN di questo tipo sono collegate in serie, è possibile ottenere una tensione sufficientemente elevata da diventare un efficace generatore termoelettrico. Il metodo di integrazione mostrato nella figura seguente è molto comune nella fabbricazione dei dispositivi.
4. Oltre all'utilizzo dell'energia solare per la generazione di energia termoelettrica, tutte le altre fonti di differenza termoelettrica sono generate da altri consumi energetici. Anche se viene utilizzata sulla superficie del corpo umano, si utilizza anche l'energia della biomassa generata dagli esseri umani. Poiché l'energia dissipata sotto forma di energia termica è considerevole e sia l'energia solare che l'accumulo di energia oceanica sono molto grandi, la generazione di energia termoelettrica ha grandi prospettive di sviluppo.
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