Colloquium
Department of Physics, NCU
新興綠色能源- 熱電材料
New Sustainable Energy-Thermoelectric Materials
Prof. Yang-Yuan Chen
Institute of Physics, Academia Sinica
Date 2021.03.23 (Tue)
Place S4-625
Time 14:00-16:00
Abstract: 熱電材料（TE）能夠根據西貝效應將熱量轉化為電能，反之亦然，根據皮爾特效應，它可以將電能轉化為溫度梯度。面對能源危機和全球暖化等新出現的問題，熱電材料在永續能源（太陽能和廢熱循環利用）中的應用與研究將是最重要的能源研究領域。在2000年之前，TE的熱電轉換效率()並沒有太大提高，並保持在5％以下。在過去20年，根據工作溫度的不同，熱電轉換效率已大幅提高到5-10％。熱電轉換效率()由熱電轉換效率由優質係數ZT =S2T /（e+L）定義，其中S為西貝係數，為電導率，e和L分別為電子和聲子熱導率。較大的ZT表示較高的熱電轉換效率，因此尋找高高西貝克係數和高電導率及極低的熱導率材料成為熱電研究的主要目標。原則上，大多數高ZT熱電材料在> 800 C的溫度下工作，該溫度主要用於汽車和化工廠的廢氣回收將熱量轉化為電能。然而，由於電動汽車的出現，高溫熱電材料變得較無用處。相比之下，3C電子設備和互聯網的快速增長使得在室溫下電力和製冷迫切需要。我將介紹如何透過材料科學的技術，通過各種改善TE性能的樣品製備方法和策略，我們期望發明新的熱電材料製造高效率的熱電模組，以實現它於發電機和冷卻器的實際應用。