Language
Country/Area
No result found
Làm thế nào để tính toán hiệu quả của vật liệu nhiệt điện? Công thức này có thể dự đoán công nghệ trong tương lai!
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, các vật liệu nhiệt điện đã dần trở thành một phần quan trọng trong việc tìm kiếm các giải pháp năng lượng tái tạo.Các vật liệu này có thể tạo ra điện áp khi chênh lệch nhiệt độ là khác nhau hoặc tạo ra sự khác biệt về nhiệt độ khi dòng điện được áp dụng.Hiện tượng này không chỉ có thể được sử dụng rộng rãi trong việc phát điện, mà còn được sử dụng để cải thiện việc sử dụng năng lượng, đặc biệt là trong quá trình thu hồi nhiệt chất thải.
Các công nghệ năng lượng của tương lai có thể sẽ dựa vào các vật liệu nhiệt điện hiệu quả cao này để cách mạng hóa cách chúng ta sử dụng năng lượng.
Trong số các vật liệu nhiệt điện, vật liệu phổ biến nhất là vật liệu dựa trên bismuth Telluride (Bi2Te3).Các vật liệu như vậy đặc biệt phù hợp để sử dụng trong các hệ thống nhiệt điện với các ứng dụng quy mô nhỏ và tiềm năng của chúng để điều hòa không khí và điện lạnh đã nhận được sự chú ý rộng rãi.Do các chức năng này, nghiên cứu về vật liệu nhiệt điện vẫn đang được tiến hành và tập trung vào phát triển vật liệu và tối ưu hóa đặc trưng.
Các chỉ số hiệu suất của vật liệu nhiệt điện
Hiệu quả của vật liệu nhiệt điện là một chỉ số quan trọng để đánh giá giá trị ứng dụng của chúng.Để hiểu điều này, chúng ta cần hiểu các chỉ số hiệu suất của vật liệu nhiệt điện, còn được gọi là ưu thế nhiệt điện.Ưu điểm này phản ánh hiệu quả tối đa của vật liệu trong chuyển đổi năng lượng ở nhiệt độ cụ thể.Có thể nói rằng nó được mô tả bằng độ dẫn điện, độ dẫn nhiệt và hệ số Seebeck.
Trong nghiên cứu hiện tại, việc tìm kiếm các tài liệu có thể cải thiện các chỉ số hiệu suất này đã trở thành một thách thức lớn.
Tính toán hiệu quả của vật liệu nhiệt điện
Tính toán hiệu quả thường dựa trên một số tính chất vật lý nhiệt.Ở đây, thay vì trình bày các công thức toán học phức tạp, chúng tôi tập trung vào hiệu quả của vật liệu nhiệt điện bị ảnh hưởng bởi các tính chất này.Hiệu quả là tỷ lệ của năng lượng được cung cấp cho tải cho năng lượng nhiệt được hấp thụ tại điểm tiếp xúc nhiệt.Theo cách này, chúng ta có thể có được một mô hình ánh xạ dự đoán hiệu suất của các vật liệu này trong các điều kiện khác nhau.
Cân nhắc trong lựa chọn vật liệu
Khi chọn vật liệu nhiệt điện, một số yếu tố chính cần được xem xét: độ dẫn cao, độ dẫn nhiệt thấp và hệ số seebeck cao.Đây là cơ sở để đảm bảo hiệu quả của vật liệu.Không có gì là không thể thiếu.Nói chung, các vật liệu bán dẫn hoạt động tốt hơn trong vấn đề này vì mật độ trạng thái electron của chúng có thể thúc đẩy truyền năng lượng hiệu quả.
Ứng dụng thực tế và triển vọng tương lai
Việc áp dụng các vật liệu nhiệt điện không giới hạn trong việc phát điện hoặc làm mát, nhưng cũng có nhiều cách sử dụng tiềm năng đang được khám phá.Với sự tiến bộ của công nghệ, những vật liệu này có khả năng được sản xuất hàng loạt theo những cách chi phí thấp, do đó đóng một vai trò quan trọng trong thu hồi năng lượng, hệ thống làm mát xe, v.v.
Thành công của các ứng dụng quy mô lớn sẽ phụ thuộc vào sự đổi mới vật liệu liên tục và cải thiện hiệu quả, đòi hỏi các nỗ lực chung từ tất cả các bên.
Ngoài các tính chất vật liệu của vật liệu nhiệt điện hiện tại, nghiên cứu và phát triển trong tương lai cũng có thể bao gồm việc sử dụng hợp kim mới và vật liệu composite để đạt được hiệu quả nhiệt điện cao hơn.Chiến lược giảm độ dẫn nhiệt mạng, mở đường cho các công nghệ nhiệt điện trong tương lai.
Trong quá trình này, chúng ta có thể giúp đỡ nhưng tự hỏi, vì những vật liệu này phát triển hơn nữa, sẽ có các thiết bị nhiệt điện thay đổi hoàn toàn cách chúng ta sử dụng năng lượng?
