详情

半导体热电材料

    半导体热电材料（英文名：semiconductor thermoelectric material）指具有较大热电效应的半导体材料，亦称温差电材料。它能直接把热能转换成电能，或直接由电能产生致冷作用。

    1821年，德国塞贝克（see—beck）在金属中发现温差电效应，仅在测量温度的温差电偶方面得到了应用。半导体出现后，发现它能得到比金属大得多的温差电动势，热能与电能转换有较高的效率，因此，在温差发电、温差致冷方面得到了发展。

应用领域：

    半导体温差发电材料用于制备温差发电机，已应用于海岸挂灯、浮标灯、边防通讯用电源、石油管道中无人中继站电源和野战携带电源以及海底探查、宇宙飞船和各类人造卫星用电源。

    半导体温差致冷材料，用于制造各种类型的半导体温差致冷器，如各种小型冷冻器、恒温器、露点温度计、电子装置的冷却，以及在医学、核物理、真空技术等方面都有应用。

发展趋势：

（1）寻求为满足不同用途和更佳优值系数的新型半导体材料。

（2）对材料的研究愈来愈深入，如将p型Sb2Te3加入Bi2Se3中，组成四元合金，获得较好的Z值。

（3）发展材料制备工艺，以获得优质的组织结。例如，Bi2Te3及以其为基的固溶体在晶体结构上是辉碲铋矿型结构，有强烈的方向性，平行于解理面的电导率σ是垂直于解理面的4～10倍，热导率为3～5倍，温差电优值系数约为2倍，所以取向晶体致冷元件正是利用晶体的这一特点。

（4）以多种材料，按不同的工作温度范围配套，改善优值系数。