熱電材料為什麼是半導體
Ⅰ 半導體材料的熱電特性是什麼
半導體的特性,熱電特性是溫度-電阻特性,可以理解為溫敏電阻。內
半導體材料隨溫度變容化,阻值變化,通過串聯固定電阻給單片機對比信號,可以用作溫度感測器
反之,半導體通電後會有PN節一端熱一端冷現象,也可做為加熱/製冷用
Ⅱ 半導體熱電材料的分類
熱電材料種類繁多,如PbTe、ZnSb、SiGe、AgSbTe2、GeTe、CeS及某些Ⅱ-V族。Ⅱ-Ⅵ族、V-Ⅵ族化合物和固溶體,目前已有一百餘種。按工作溫度分類,可分4大類: 工作溫度可高達數千度,主要使用於極高溫度的熱源。主要材料有Cu2s·Cu8Te2S等。目前,液態材料還處於研究階段。按功能分類,可分為兩大類:
(1)溫差發電材料。主要有ZnSb、PbTe、GeTe、SiGe等合金材料。半導體溫差發電機的特點是:無雜訊、無磨損、無振動、可靠性高、壽命長;維修方便;易於控制和調節,可全天候工作;可替代電池。半導體溫差發電機的熱源,可用煤油、石油氣以及利用Pu238、sr90、Po210等放射性同位素。
(2)溫差致冷材料。主要是鉍、銻、硒、碲組成的固溶體,通常是由Bi—Sb—Te組成p型材料,Bi—Se—Te組成n型材料。目前,半導體致冷器所用材料是Bi2Te3、Sb2Te3、Bi2Se3及其固溶體,其優值系數z為2~3×10-3/℃。通常把若干對溫差電偶排列成陣、組成半導體致冷電堆或組成級聯式致冷電堆。目前,一級半導體致冷電堆可達-40℃,兩級或三級的致冷器,其致冷溫度可達-80℃到-100℃。當然,致冷溫度愈低,效率和產冷量就愈低。
Ⅲ 為什麼說熱電晶體是新型的能源材料
這是從熱電晶體的性質來講,它可以吸收太陽的能量轉化為電能,清潔能量,所以是新型能源材料啦。
Ⅳ 為什麼半導體的熱電效應比金屬好
熱電製冷又稱作溫差電製冷,或半導體製冷,它是利用熱電效應(帕爾帖效應)的一種製冷方法。
1834年法國物理學家帕爾帖在銅絲的兩頭各接一根鉍絲,在將兩根鉍絲分別接到直流電源的正負極上,通電後,發現一個接頭變熱,另一個接頭變冷。這說明兩種不同材料組成的電迴路在有直流電通過時,兩個接頭處分別發生了吸放熱現象。這就是熱電製冷的依據。
半導體材料具有較高的熱電勢可以成功地用來做成小型熱電製冷器。
1示出N型半導體和P型半導體構成的熱電偶製冷元件。用銅板和銅導線將N型半導體和P型半導體連接成一個迴路,銅板和銅導線只起導電的作用。此時,一個接點變熱,一個接點變冷。如果電流方向反向,那麼結點處的冷熱作用互易。
熱電製冷器的產冷量一般很小,所以不宜大規模和大製冷量使用。但由於它的靈活性強,簡單方便冷熱切換容易,非常適宜於微型製冷領域或有特殊要求的用冷場所。
熱電製冷的理論基礎是固體的熱電效應,在無外磁場存在時,它包括五個效應,導熱、焦耳熱損失、西伯克(Seebeck)效應、帕爾帖(Peltire)效應和湯姆遜(Thomson)效應。
一般的冷氣與冰箱運用氟氯化物當冷媒,造成臭氧層的被破壞.無冷媒冰箱(冷氣)因而是環境保護的重要因素.利用半導體之熱電效應,可製造一個無冷媒的冰箱。
這種發電方法是將熱能直接轉變成電能,其轉變效率受熱力學第二定律即柯諾特效率(Carnotefficiency)的限制.早在1822年西伯即已發現,因而熱電效應又叫西伯效應(Seebeckeffect)。
它不但與兩結溫度有關,且與所用導體的性質有關.這種發電法的優點是沒有轉動的機械部分,不會有磨損現象,故可長久使用,但欲達高效率需要溫度很高的熱源,有時利用數層熱電物質之層疊(cascade或staging)以達高效率的效果.更多資料可以進入http://ic.big-bit.com/ 查看
Ⅳ 半導體熱電材料的應用
(1)半導體溫差發電材料用於制備溫差發電機,已應用於海岸掛燈、浮標燈、邊防通訊版用電源、石油管道中無權人中繼站電源和野戰攜帶電源以及海底探查、宇宙飛船和各類人造衛星用電源。
(2)半導體溫差致冷材料,用於製造各種類型的半導體溫差致冷器,如各種小型冷凍器、恆溫器、露點溫度計、電子裝置的冷卻,以及在醫學、核物理、真空技術等方面都有應用。
Ⅵ 半導體熱電材料的介紹
半導體熱電材料(semiconctor thermoelectric material)指具有較大熱電效應的半導體材料,亦稱溫差電材料。它能直接把熱能轉換成電能,或直接由電能產生致冷作用。
Ⅶ 熱電材料為什麼既需要N型半導體,也要P型半導體
因為熱電是由陰陽兩極通過才能發熱,使用N和P 的電路可以讓陰陽極碰觸並控制。
Ⅷ 電子技術為什麼要用半導體為核心材料
現代晶體管需要用
半導體材料
,在控制電路中,晶體管是基本單位。
Ⅸ 半導體熱電材料的概述
1821年德國塞貝克(see—beck)在金屬中發現溫差電效應,僅在測量溫度的溫差電偶方面得到了應用。半導體出現後,發現它能得到比金屬大得多的溫差電動勢,熱能與電能轉換有較高的效率,因此,在溫差發電、溫差致冷方面得到了發展。
Ⅹ 什麼是熱電材料
熱電材料是一種通過熱電效應實現熱能和電能直接轉換的半導體功能材料