半导体热电发电技术

1823年，德国物理学家塞贝克发现塞贝克效应或称热电效应。但是由于当时金属材料的热电性能较差，致使发电装置的能量转换效率很低，实用价值受到极大的局限性。因此，100多年间，除了将金属热电偶应用于温度测量以外，对于热电发电的研究并没有大的突破。

进入20世纪50年代后期，半导体热电材料技术得到飞速发展，这又重新激发起人们对半导体热电发电的研究兴趣。半导体热电发电的核心装置是半导体热电发电机（Semiconductor Thermoelectric Generator）。它具有体积小、重量轻、无运动部件、运行寿命长、可靠性高以及无污染等诸多优点，并迅速在军事、医疗、科研、通讯、航海、动力以及工业生产等各个实践领域得到了广泛地应用。

到目前为止，半导体热电发电机循环的效率一般为50%。影响半导体热电发电机循环效率的因素有很多，其中半导体材料的热电特性起着至关重要的作用。

半导体热电发电技术发展前景与方向

1959年C.Zenter推导半导体热电发电机理论上能够达到的最大效率为35%，而目前半导体热电发电机的实际效率仅为8%左右。其中主要原因在于半导体材料的优值系数ZT较低，这已经成为限制半导体热电发电机技术进一步发展与应用的瓶颈。

总之，随着以臭氧层破坏和温室气体效应为首的环境危机和能源危机的加剧，各国科研工作者都在致力于新能源的开发与利用。半导体热电发电机技术正为我们开辟了发电技术的一个崭新的分支。尽管目前半导体热电发电机技术尚无法取代传统热机，尽管半导体热电发电机它在我国还几乎处于空白领域，但是随着科学技术的进步，半导体材料的日新月异，半导体热电发电机终将在我国国民经济的各个领域得到广泛应用，并对于缓解日益增长的能源与环境压力发挥越来越大的作用。

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