热电效应
将温差直接转换为电压,或者反过来 / 维基百科,自由的 encyclopedia
热电效应(英语:Thermoelectric effect)是一个由温差产生电压的直接转换,且反之亦然。简单的放置一个热电装置,当他们的两端有温差时会产生一个电压,而当一个电压施加于其上,他也会产生一个温差。这个效应可以用来产生电能、测量温度,冷却或加热物体。因为这个加热或制冷的方向取决于施加的电压,热电装置让温度控制变得非常的容易。
一般来说,热电效应这个术语包含了三个分别经定义过的效应,赛贝克效应(Seebeck effect,由Thomas Johann Seebeck发现 。)、帕尔帖效应(Peltier effect,由Jean-Charles Peltier发现。),与汤姆森效应(Thomson effect,由威廉·汤姆森发现)。在很多教科书上,热电效应也被称为帕尔帖-塞贝克效应(Peltier–Seebeck effect)。它同时由法国物理学家让·查尔斯·佩尔蒂(Jean Charles Athanase Peltier)与爱沙尼亚裔德国物理学家 托马斯·约翰·塞贝克(Thomas Johann Seebeck)分别独立发现。 还有一个术语叫焦耳热,也就是说当一个电压通过一个阻抗物质上,即会产生热,它是多少有关系的,尽管它不是一个普通的热电效应术语(由于热电装置的非理想性,它通常被视为一个产生损耗的装置)。帕尔帖-塞贝克效应与汤姆森效应是热力学可逆的,但是焦耳热是不可逆的。
针对热电效应中的能源转换性能,由麻省理工学院的唐爽和崔瑟豪斯夫人提出的“唐-崔瑟豪斯理论”指出,[1][2] 提高电子-空穴的非对称性、增加有效带隙、带边对齐等方法在大多数半导体材料中均可以提高热电的能源转换率。然而,纳米化的方法更适合运用于低载流子浓度的材料体系。[3][4]