低溫環境下亦有高性能表現之熱電轉換材料

刊登日期:2017/6/7
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日本名古屋大學的研究團隊開發了一項溫度範圍可從室溫到-230℃,展現出高性能之熱電轉換(Thermoelectric Conversion)材料。利用鉭(Tantalum)系化合物,實現了低溫的熱電冷卻(Peltier Cooling),電子裝置的局部冷卻將成為可能。冷卻裝置或冷媒將不再需要,可望有助於小型化或降低成本。另外,亦可望應用於利用體溫與外氣溫之間微小的溫度差所進行之環境發電。

新開發的熱電轉換材料為「Ta4SiTe4」,具有針狀的結晶結構,物質中存在著高速移動之狄悅克電子(Dirac Electron),擁有低電氣阻抗率與巨大的熱電勢(Thermal Electromotive Force)。-200℃時的電氣阻抗率與鉍(Bismuth)系實用材料(室溫)相等,熱電勢為1.7倍,顯示冷卻能力的輸出功率因子則約2倍。將鉭以鉬(Molybdenum)替換,而碲(Tellurium)以銻(Antimony)替換之後,可改變顯示大輸出功率之溫度,室溫左右的輸出功率因子超出鉍系的4倍。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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