溫差電池：每片110元，10片以上80元/片，100片以上60元/片。德國科學(xué)家發(fā)明了一種利用人體溫差產(chǎn)生電能的新型電池，可以給手機等微型電器提供長久的 動力 ，因而免去了充電或更換電池的麻煩。這種電池主要由一個可感應(yīng)溫度的硅芯片構(gòu)成，當(dāng)這種特殊的硅芯片正面 感受 到的溫度較之背面溫度具有一定溫差時，其內(nèi)部電子就會產(chǎn)生定向流動，從而產(chǎn)生微量但卻是足夠用的電流。組件兩面上的溫差在0--60度時，可產(chǎn)生電壓0--3.8V，電流0--3A。半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊的應(yīng)用 在此，我們介紹一種新型的半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊,對其性能進行研究,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一套小型發(fā)電系統(tǒng),可利用煤灶、篝火等進行發(fā)電。并將發(fā)的電儲在蓄電池中，從而用以照明等。 半導(dǎo)體溫度發(fā)電模塊，是一種利用溫差直接將熱能轉(zhuǎn)化為電能的全固態(tài)能量轉(zhuǎn)化發(fā)電裝置,它無需化學(xué)反應(yīng)且無機械移動部分,因而具有無噪音,無污染,無磨損,重量輕,使用壽命長等種種優(yōu)點。被廣泛地用于工業(yè)余熱,廢熱的回收利用,航天輔助電力系統(tǒng)等。隨著能源的短缺及人們不斷提高的環(huán)境保護意識,特別是全球氣候變暖問題,半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)以其各種優(yōu)點越來越引起人們的關(guān)注。 半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊是根據(jù)塞貝克效應(yīng)制成的,即把兩種半導(dǎo)體的接合端置于高溫,處于低溫環(huán)境的另一端就可得到電動勢E:E=As$T=As(T2-T1)。式中:As為塞貝克系數(shù),其單位為VK或LVK.塞貝克系數(shù)AS是由材料本身的電子能帶結(jié)構(gòu)決定的。 我們采用的半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊外形尺寸為40mm 40mm 4mm,共有127對PN結(jié),具有一定的耐高溫特性(熱端穩(wěn)定工作溫度可達180℃,最高短時沖擊溫度220℃),熱電轉(zhuǎn)化效率為11.7%。我國是世界的產(chǎn)煤大國兼農(nóng)業(yè)大國,在廣大的農(nóng)村地區(qū),人們利用煤灶或煤爐燒煤煮飯,取暖等。在北方農(nóng)村,煤爐通常是24小時持續(xù)燃燒。我們利用上述溫差發(fā)電模塊研制發(fā)電系統(tǒng),以便利用煤灶,爐的熱能產(chǎn)生電能給手機、蓄電池充電或直接帶動節(jié)能燈,低功耗電視等其它負載。這一發(fā)電系統(tǒng)也適用于野外探險時的篝火,從而解決無市電環(huán)境下的用電問題。 基于溫差發(fā)電模塊組的盛水器裝置，我們設(shè)計的裝置是，用底部平整的盛水器,在其底部涂上導(dǎo)熱硅脂與溫差模塊的冷端保持良好的熱接觸(開水的溫度為100℃,所以冷端的溫度可維持在120℃～130℃)。模塊熱端向下緊貼在鋁片上(也使用導(dǎo)熱硅脂)。盛水器與鋁片用銷釘鎖緊以保持溫差模塊兩面與熱,冷源的緊密接觸。鋁片另外有兩個支柱用來調(diào)節(jié)與煤爐或其它熱源之間的距離,當(dāng)熱源溫度較高時可調(diào)大鋁片與熱源之間的空隙,從而使熱端溫度不高于200℃。 我們采用電爐作為熱源,控制熱端溫度在180-200℃之間，開水沸騰后,測得模塊的冷端溫度在120～130℃之間,因而STM兩端溫差最低可維持50～60℃。通過實驗，我們可以看出,半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊作為電源,其串并聯(lián)的情況與其它電源的串并聯(lián)并無本質(zhì)區(qū)別。新疆一科研所曾利用發(fā)電組件，制作了家用爐灶（爐子燒的是山上的柴草）發(fā)電裝置。通過散熱片把發(fā)電組件固定在爐子壁上，冷面散熱采用空心的鋁板，讓山上的冰水從其中流過，散熱效果很好。能夠較好地保持發(fā)電組件兩面的溫差。發(fā)電效果不錯。日本東芝公司開發(fā)溫差發(fā)電設(shè)備 日本東芝公司最近公布，該公司已開發(fā)出一種利用溫差發(fā)電的設(shè)備。這種設(shè)備可將排放到大氣中的汽車尾氣、工廠排出的熱氣等進行再利用。東芝計劃從２００５年起批量生產(chǎn)這種設(shè)備。　　據(jù)本地媒體報道，這種設(shè)備的形狀為邊長為４厘米的板狀正方形。其工作方式是其中一個面受熱，另一面采用汽車運動中的風(fēng)來冷卻，使發(fā)電組件兩面間存在溫差，通過內(nèi)置的半導(dǎo)體進行發(fā)電。目前市場上銷售的其它公司生產(chǎn)的同類產(chǎn)品的耐熱性僅為200度，東芝的這種新產(chǎn)品則能承受汽車引擎排出的３００度以上的熱氣，并由此轉(zhuǎn)化為可供車內(nèi)使用的電力，實現(xiàn)廢氣再利用。使用普通燃料或利用余熱熱源來發(fā)電： 使用普通化石燃料作熱源以形成溫差發(fā)電器的實用系統(tǒng)，首推美國專為野外使用而生產(chǎn)的軍用電源。它們以各類軍隊常用的燃油燃燒產(chǎn)生的熱量為熱源轉(zhuǎn)換為供給戰(zhàn)場，尤其是前沿陣地各種電器設(shè)備的電能。由于在這些環(huán)境中低噪聲、能快速啟動、能長期連續(xù)工作、易攜帶、維護方便、后勤保障便利等，是使用方首要的考慮，在這些方面，溫差電轉(zhuǎn)換發(fā)電器大大優(yōu)于常用的內(nèi)燃式驅(qū)動發(fā)電機和化學(xué)蓄電池。1988年美國生產(chǎn)了一種外型41.2cmX42.2cmX27.3cm的燃燒式溫差發(fā)電器。該設(shè)備的發(fā)電元件由120對熱電偶組成,可使用多種軍用燃油,一次裝載后能連續(xù)工作12小時,產(chǎn)生13.1V直流電壓,向負載提供120W的電功率。 隨著環(huán)保意識的加強，以及對傳統(tǒng)能源未來中間匱缺的擔(dān)心，充分利用余熱發(fā)電的技術(shù)手段日益受到關(guān)注。2003年黎巴嫩大學(xué)的學(xué)者將溫差電發(fā)電器的熱端與該國的一種做飯用的火爐外壁連接，冷端置于空氣中，利用爐壁的高溫與環(huán)境的溫差來發(fā)電。其實驗中所使用的溫差電元件即產(chǎn)自中國，因為中國的元件性價比最高，該設(shè)備實驗中單片元件可產(chǎn)生4W的電功率。中國目前已成為世界上最大的溫差電元件生產(chǎn)出口國，這為我國未來溫差電的廣泛應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。 我們只是拋磚引玉，為大家進一步開發(fā)出更多更好的溫差發(fā)電器，提供參考。大家看下面的裝置，蠟燭也可以發(fā)電。 溫差發(fā)電原理是建立在帕爾貼效應(yīng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，即當(dāng)電流流經(jīng)兩種不同材料的導(dǎo)體形成的接點時，接點處會產(chǎn)生放熱和吸熱(制冷)現(xiàn)象。放熱或吸熱依電流方向不同而改變，放熱或吸熱量大小則由電流大小來決定。溫差發(fā)電應(yīng)用的是逆效應(yīng)，當(dāng)這種溫差發(fā)電組件的兩面有足夠量的溫差時(現(xiàn)在一面是燭火的熱量，另一面是傳熱很好的散熱器即上方那塊鋁型材)，就會產(chǎn)生一定量的直流電，發(fā)出的直流電的大小與兩面溫差的大小有關(guān)，當(dāng)然與溫差發(fā)電組件的規(guī)格也非常有關(guān)。雖然發(fā)出的電量很有限，但如果設(shè)計合理，是可以利用發(fā)出的電量同時給手機、GPS等用電設(shè)備充電、LED照明、聽收音機、或遇險時發(fā)出聲光求救信號的。