Comment fonctionne une cellule thermoélectrique fonctionne?

August 2

thermoélectricité

Afin de produire de l'électricité par le biais d'effets thermo-électriques, un courant doit être généré par la combinaison de deux matériaux semi-conducteurs fixés à des températures différentes. L'effet thermoélectrique qui produit de l'électricité dans cette situation est connue sous l'effet Seebeck, du nom du scientifique qui l'a découvert dans les années 1800. Seebeck a prouvé que la combinaison de deux matériaux conducteurs, dont une chauffée et un refroidi, créé une charge qui est passé à travers les métaux. Finalement, les scientifiques ont exploré ce concept et ont créé des versions de la cellule Seebeck plus avancés qui utilisent des matériaux conducteurs synthétiques et permettent aux utilisateurs de percevoir la taxe produit comme un courant électrique.

Thermocouples

Les unités qui produisent des charges de cette façon sont connus comme thermocouples. Un thermocouple est constitué d'un semi-conducteur positif canalisation et un semi-conducteur négatif canalisation suspendue entre une source de chaleur et un dissipateur de chaleur, ou une surface froide. La chaleur est canalisée dans le semi-conducteur positif, alors qu'il est évacué du côté négatif. Puisque l'énergie thermique vise à atteindre l'équilibre, il va naturellement essayer de chercher des substances les plus froids, et depuis le semi-conducteur chauffé a une énergie supplémentaire, il a des électrons qui sautent jusqu'à des niveaux et de création d'une charge positive. Ensemble, ces deux effets créent le courant thermoélectrique.

cellules thermoélectriques ont des applications limitées, principalement parce qu'ils sont coûteux à réaliser dans des formes efficaces et nécessitent une source d'énergie importante pour fournir la chaleur nécessaire en premier lieu. Une des applications les plus réussies a été dans les satellites, qui utilisent des thermocouples pour produire de l'énergie afin qu'ils puissent être autonomes. La chaleur est générée par la source d'énergie interne du satellite, et le froid est aisément fourni par le vide de l'espace, la création d'un processus de thermocouple puissant qui peut récolter l'énergie utilisable.

Les cellules thermoélectriques

les cellules thermoélectriques sont également utilisés pour créer des hybrides de cellules solaires. Ces cellules hybrides utilisent une combinaison de cellules photovoltaïques et thermoélectriques pour produire de l'énergie. Le soleil chauffe le panneau semi-conducteur, qui est conçu spécifiquement pour créer une charge de la lumière du soleil. La charge est ensuite soutiré en un courant électrique créé entre les côtés positifs et négatifs de la cellule. Le processus thermoélectrique entre en jeu du côté du soleil face à des gains de cellules de chaleur, tandis que le côté opposé est refroidi. Cette différence, ainsi que les matériaux nécessaires et les composants actuels, crée un effet de thermocoupling qui produit l'énergie supplémentaire.

Plus rarement, la cellule thermoélectrique à long terme peut se référer à une cellule solaire qui transfère la charge électrique de retour en chaleur pour le chauffage des réservoirs d'eau ou d'autres procédés similaires.