Thermo -elektrische generatoren (TEG's) werken aan het principe van het Seebeck -effect , een fenomeen waarbij een temperatuurverschil over een materiaal een elektrische spanning creëert. Hier is een uitsplitsing:

Hoe het werkt:

1. Temperatuurverschil: Een TEG bestaat uit twee verschillende soorten halfgeleidersmaterialen, meestal p-type en n-type, verbonden in serie. De ene kant van het apparaat wordt verwarmd, terwijl de andere kant koel wordt gehouden. Dit creëert een temperatuurgradiënt.

2. Beweging van de drager: Wanneer de materialen worden verwarmd, krijgen de elektronen in het N-type materiaal energie en gaan ze naar de koelere kant. In het P-type materiaal bewegen de gaten (afwezigheid van elektronen) naar de hete kant.

3. Spanningsgeneratie: Deze beweging van ladingsdragers (elektronen en gaten) creëert een potentiaalverschil of spanning over het apparaat.

4. Elektriciteitsproductie: De spanning wordt vervolgens gebruikt om externe belastingen te voeden.

Sleutelcomponenten van een TEG:

* Semiconductor -materialen: Deze materialen hebben een specifieke elektrische geleidbaarheid die verandert met temperatuur. De materialen die worden gebruikt voor TEG's worden zorgvuldig gekozen voor hun efficiëntie bij het omzetten van warmte in elektriciteit.

* warme en koude knooppunten: Dit zijn de interfaces tussen de halfgeleidermaterialen en de warme en koude bronnen. De efficiëntie van de TEG hangt af van het temperatuurverschil tussen deze juncties.

* elektrische contacten: Deze worden gebruikt om de TEG op een extern circuit te verbinden om de gegenereerde elektriciteit te tekenen.

Voordelen van TEGS:

* Geen bewegende delen: Dit maakt ze zeer betrouwbaar en langdurig.

* stille werking: Ze produceren geen geluid.

* Compact en lichtgewicht: Ze kunnen gemakkelijk worden geïntegreerd in verschillende apparaten.

* Milieuvriendelijk: Ze produceren geen emissies.

Nadelen van TEGS:

* Laag efficiëntie: De efficiëntie van het omzetten van warmte naar elektriciteit is momenteel lager dan andere methoden voor stroomopwekking.

* Beperkte vermogensuitgang: Ze produceren meestal lage vermogensniveaus.

* kosten: Ze kunnen duurder zijn dan andere methoden voor stroomopwekking.

Toepassingen van TEGS:

* Waste warmteherstel: Ze kunnen warmte gebruiken van industriële processen, voertuiguitlaat en andere bronnen om elektriciteit te genereren.

* Remote Sensoren en -apparaten voeden: Ze kunnen worden gebruikt op externe locaties waar traditionele stroombronnen niet beschikbaar zijn.

* Thermo -elektrische koeling: Tegs kunnen omgekeerd worden gebruikt om een ​​koeleffect te creëren.

Toekomst van TEGS:

Onderzoek is aan de gang om de efficiëntie en kosteneffectiviteit van TEG's te verbeteren. Vooruitgang in materiaalwetenschap en ontwerp is veelbelovend om ze in de toekomst levensvatbaarder te maken voor een breder scala aan toepassingen.