MA-SPS制备CoSb_,3_和RE_,x_Co_,4_Sb_,12_的热电性能及其(12)

第１章绪论

目前热电发电主要用于军事与航天、偏远地区及特殊作业场合，日本开发了

利用小汽车尾气发电的小型热电发电机，功率为１００Ｗ，可节省燃油５％，美国

试制了用于大货车废气系统的温差电机，撮大功率输出达到１０００Ｗ。美国、日

本的许多大学和科研机构在热电材料的基础研究和工程应用方面作了较多的研

究。

１．２．２热电制冷［１３，１９～２１】

与热电发电相反，利用Ｐｅｌｔｉｅｒ效应可以

制造热电制冷机，热电制冷的原理如图１．４

所示。当电流按图示的方向流动，电子和空

穴则向底部移动并从接头处带走热量，从而

使接头处冷却。热电制冷也称为半导体制

冷，是从５０年代发展起来的～门介于制冷

技术和半导体技术的边缘学科，是利用特种

半导体材料构成的Ｐ—Ｎ结，形成热电偶对，

产生Ｐｅｌｔｉｅｒ效应，将电能转换成热能，从而４

是通过直流酬冷的一种新酬冷斌与图芝ｌ竺裂慧主紫

传统的机械式压缩制冷相比，热电制冷有以ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ

下优点：结构简单，无噪音，无磨损、无污

染和可靠性高，使用寿命长；制冷速度快，容易控制，通过调整制冷器的输入电

流可以改变制冷速率，改变输入电流的方向可以改变制冷或制热的状态；热电堆

可以任意排布，大小形状可变，可以制成体积很小的微型制冷器；制冷器不受空

问方向或重力的影响等。因此国内外都在大力推广这项技术田】。

半导体材料的热电制冷器，可咀制成温度变化范围在一５０～８０℃之间，工作

容积大小均可，还能实现温度逐点控制。在制冷量小于２０Ｗ以下，温差不超过

５０Ｖ时，半导体制冷的效率高于压缩机式制冷的效率。因此，热电制冷在许多领

域都得到广泛的应用，例如在需要外形尺寸小、重量轻、无噪音和磨损、精确维

护和平衡调节温度工况和制冷量及减少污染等方面。

热电制冷在低温电子学上得到了较多的应用。例如在光电倍增管、红外探测

器、光敏器件、功率器件等元器件上和设备冷却上，采用半导体制冷技术对电子ｒｅｆｆｉｇｅｒａｔｉｏｎ