Hur det fungerar:
1. Temperaturskillnad: En TEG består av två olika typer av halvledarmaterial, vanligtvis p-typ och n-typ, ansluten i serie. Den ena sidan av enheten värms upp, medan den andra sidan hålls sval. Detta skapar en temperaturgradient.
2. Laddningsföretagets rörelse: När materialen värms upp, får elektronerna i materialet av N-typen energi och rör sig mot den svalare sidan. I P-typmaterialet rör sig hålen (frånvaron av elektroner) mot den heta sidan.
3. Spänningsgenerering: Denna rörelse av laddningsbärare (elektroner och hål) skapar en potentiell skillnad eller spänning över enheten.
4. Elproduktion: Spänningen används sedan för att driva externa belastningar.
Nyckelkomponenter i en TEG:
* halvledarmaterial: Dessa material har en specifik elektrisk konduktivitet som ändras med temperaturen. Materialet som används för TEG väljs noggrant för sin effektivitet när det gäller att konvertera värme till el.
* varma och kalla korsningar: Dessa är gränssnitten mellan halvledarmaterialet och de varma och kalla källorna. TEG:s effektivitet beror på temperaturskillnaden mellan dessa korsningar.
* Elektriska kontakter: Dessa används för att ansluta TEG till en extern krets för att dra den genererade elen.
Fördelar med TEG:
* Inga rörliga delar: Detta gör dem mycket pålitliga och långvariga.
* Tyst operation: De producerar inget ljud.
* kompakt och lätt: De kan enkelt integreras i olika enheter.
* Miljövänlig: De producerar inga utsläpp.
Nackdelar med TEG:
* låg effektivitet: Effektiviteten för att konvertera värme till el är för närvarande lägre än andra kraftproduktionsmetoder.
* Begränsad effektutgång: De producerar vanligtvis låga effektnivåer.
* Kostnad: De kan vara dyrare än andra kraftproduktionsmetoder.
Applikationer av TEG:
* Återvinning av avfallsvärme: De kan utnyttja värme från industriella processer, fordonsavgas och andra källor för att generera el.
* Strömning av fjärrsensorer och enheter: De kan användas på avlägsna platser där traditionella kraftkällor inte är tillgängliga.
* Termoelektrisk kylning: TEG:er kan användas i omvänd riktning för att skapa en kyleffekt.
TEG:s framtid:
Forskning pågår för att förbättra effektiviteten och kostnadseffektiviteten hos TEG:er. Framsteg inom materialvetenskap och design lovar att göra dem mer livskraftiga för ett större utbud av applikationer i framtiden.
