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熱電效應
将温差直接转换为电压,或者反过来 / 維基百科,自由的 encyclopedia
熱電效應(英語:Thermoelectric effect)是一個由溫差產生電壓的直接轉換,且反之亦然。簡單的放置一個熱電裝置,當他們的兩端有溫差時會產生一個電壓,而當一個電壓施加於其上,他也會產生一個溫差。這個效應可以用來產生電能、測量溫度,冷卻或加熱物體。因為這個加熱或製冷的方向取決於施加的電壓,熱電裝置讓溫度控制變得非常的容易。
一般來說,熱電效應這個術語包含了三個分別經定義過的效應,賽貝克效應(Seebeck effect,由Thomas Johann Seebeck發現 。)、帕爾帖效應(Peltier effect,由Jean-Charles Peltier發現。),與湯姆生效應(Thomson effect,由威廉·湯姆生發現)。在很多教科書上,熱電效應也被稱為帕爾帖-塞貝克效應(Peltier–Seebeck effect)。它同時由法國物理學家讓·查爾斯·佩爾蒂(Jean Charles Athanase Peltier)與愛沙尼亞裔德國物理學家 托馬斯·約翰·塞貝克(Thomas Johann Seebeck)分別獨立發現。 還有一個術語叫焦耳熱,也就是說當一個電壓通過一個阻抗物質上,即會產生熱,它是多少有關係的,儘管它不是一個普通的熱電效應術語(由於熱電裝置的非理想性,它通常被視為一個產生損耗的裝置)。帕爾帖-塞貝克效應與湯姆生效應是熱力學可逆的,但是焦耳熱是不可逆的。
針對熱電效應中的能源轉換性能,由麻省理工學院的唐爽和崔瑟豪斯夫人提出的「唐-崔瑟豪斯理論」指出,[1][2] 提高電子-電洞的非對稱性、增加有效帶隙、帶邊對齊等方法在大多數半導體材料中均可以提高熱電的能源轉換率。然而,納米化的方法更適合運用於低載流子濃度的材料體系。[3][4]