热电直接转换技术
上一篇 / 下一篇 2007-01-23 17:29:22 / 个人分类：能源转换装置
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cnlwh 发布于2007-02-10 13:29:38
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德国研制出体温发电装置
新华社柏林8月22日电 尽管手机、电子表等微型便携电子产品依靠电池摆脱了电线的“纠缠”，给人们带来了很大便利，但每使用一段时间后还是需要充电或更换电池。德国科学家最近发明了一种利用人体温差产生电能的新型电池，可以给这些便携式的微型电子仪器提供长久的“动力”，因而免去了充电或更换电池的麻烦。
据德国《科学画报》杂志报道，来自德国慕尼黑的一家芯片研发企业研究出的这种新型电池，主要由一个可感应温差的硅芯片构成。当这种特殊的硅芯片正面“感受”到的温度较之背面温度具有一定温差时，其内部电子就会产生定向流动，从而产生“微量但却足够用的电流”。负责研发这种电池的科学家温纳·韦伯介绍说，“只要在人体皮肤与衣服等之间有5℃的温差，就可以利用这种电池为一块普通的腕表提供足够的能量。”
据介绍，与目前已有的一些同类温差电池相比较，新型电池的特点在于其所采用的材料硅更加容易获得，并且使用过程中不会对人体产生危害，而目前其他同类电池则大多使用一些有毒金属，不适合人体携带使用。已经制造出的样品电池利用与皮肤之间每平方厘米的接触面积，就可以获得1微瓦的功率。而这已经足够给手机甚至是掌上电脑等微型便携电子仪器提供能量。
科学家介绍说，这种新型电池不仅可以用于手表、手机、掌上电脑等，还可以为一些医学电子仪器，如腕戴式血压、脉搏等测量仪提供能量。
作者：潘治
来源：北京青年报
http://mba.cas.cn/html/Dir/2002/08/27/4948.htm
[ 本帖最后由 cnlwh 于 2008-3-28 10:59 PM 编辑 ]
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体温发电手表不用电池
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可能您听说过风力发电，水力发电，火力发电，甚至太阳能发电，您听说过体温发电吗？日本的一家手表公司就研发出了一种用体温发电的手表系统，同时由“CITIZEN”公司将其商品化，最新推出了这款利用体温发电的特殊手表。
仅需将其戴在手腕上，这款手表就会利用手腕的体温和体外温度之间的温度差来发电。只要差额在3℃以上就能获得很好的动力，并且它在给电子线路和指针运转提供电力的同时也在储蓄电力，是一款完全不需要电池的手表。
如今，科学家一直在研究电力的最大化，而现今一直困扰的就是永久电能的问题，如笔记本，照相机等等要是没有了电，它仅仅就只是一块高科技的“废铁”而已。而若想要永久电力就需要永久能源来保证，比如太阳能、生物能，就可以称之为永久动力。相信大家还记得《骇客帝国》里的情节：未来没有了太阳，机器人获取永久能源的手段就是人类做永久“电池”———这就是利用的生物能。利用体温来发电供给手表永久动力，就是生物能发电的典型例子。
当然会有人担心如果长期不用时会消耗电力那岂不糟了？据该公司解释，当用户摘下手表时，秒针会自动停止并表示出剩余电力含量，如果用户仍然不使用时，它将会在3天后自动停止时针和分针的运转，呈完全省电状态，但是其中的电子线路仍然会继续工作计时，直到用户再次戴上手表时再重新表示出正确的时间驱动指针运转。
来源：http://bkb.ynet.com/article.jsp?oid=4094339
中国科学技术信息研究所加工整理
http://www.chinainfo.gov.cn/data/200411/1_20041117_96260.html
[ 本帖最后由 cnlwh 于 2007-6-25 09:43 PM 编辑 ]
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体温发电！真正的泛在无线系统亮相
NTT、精工仪器和精工爱普生三公司于“ISSCC 2003”上联合发表了配备小型“热发电机、即便没有电池也可工作的无线系统（论文编号：22.2）。目前，在利用网络将包括人体在内的所有场所全都连接起来的泛在环境中，如何确保电源是关键性课题之一。作为面向这一时代的研究成果，该系统引起了与会者的广泛关注，事务局不得不把无法进入会场的听众带到“录像放映室”。
此次开发的系统把因温度差而产生电压的“thermolelectric（TE）”作为发电机来使用。具有一个用冷水冷却到10℃左右的面和一个利用体温等加热到30～40℃的面，这个温度差将会产生数百mV的电位差。在实验中，利用人手开始加温后5秒钟产生了1V的电位差，并持续了60秒。
通过开关电容器型DC-DC转换器，就可以将该电源用于驱动无线信号接收电路和控制电路。接收电路使用300MHz的微弱电波。由DC-DC转换器提供约1V的电压。向控制电路提供0.5V的电压。另外，还开发出了内置太阳电池的无电源接收器，并在两者之间进行了通信试验。成功地进行了最长距离为5m的通信传输。
对于该系统来说，低电压和低耗电量的半导体技术不可缺少。因此，融合了NTT开发的MT-MOS技术和SOI技术，以及精工仪器和精工爱普生所拥有的面向钟表的低耗电技术。热发电机技术则由精工仪器开发。
作者：三宅 常之
来源：日经BP社
http://www.wx800.com/msg/snapshot.php?doc_seq=13880
[ 本帖最后由 cnlwh 于 2008-3-28 10:58 PM 编辑 ]
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利用汽车尾气人造宝石原料可发电
最近，日本名古屋大学的科研人员发现，含有人造宝石等原料的物质在加热时，能够发出效率很高的电能。这一发现对利用工厂和汽车排出的废热等来发电具有指导意义，因为它可能在减少能源消耗、减缓温室效应等方面起到一定作用。
当细长物体的一端受到加热时，另一端会与之产生温差。铋和铅等重金属在发生了这种温度差后，就会产生电量，这种现象叫“热电转换”。虽然它们可以作为人造卫星和部分手表的电源，但由于重金属的资源储量很少，加上其熔点在1000摄氏度以下，因此用途还是有限。
据《朝日新闻》报道，日本名古屋大学副教授太田裕道等人用人造宝石的原料制成一种称为钛酸锶的没有重金属毒性的氧化物来代替重金属。这种氧化物本身并不导电，但是，当它与金属铌处于相当于一个原子的厚度间的通电区域时，会产生发电效率比重金属高数倍的热电转换现象。而且，产生的电力还不会泄漏。如果多几层这种极其薄的区域，则产生的电力更强，效率也越高。
钛酸锶的一个优点就是在2000摄氏度的高温下也不会熔解，所以它们完全可以利用汽车发动机和工厂排出的温度高达700摄氏度以上的废热进行发电。由于发电效率极高，也许今后可以用人的体温对手机等进行充电。而且，除了能够进行热电转换外，钛酸锶还有另外一个特点，就是它在通电时具有冷却功能，可以用于便携式冰箱的制冷。
目前，研究人员正通过精细加工将钛化锶放入极薄的夹层内。据悉这种制造方法正在申请专利，如果获批，今后还可能实现大型作业。
编译：杨孝文
来源：北京科技报
http://bkb.ynet.com/article.jsp?oid=18753827
[ 本帖最后由 cnlwh 于 2008-3-28 11:00 PM 编辑 ]
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二十一世纪的绿色能源——热电转换技术
中国科学院上海硅酸盐研究所
图1 油灯燃烧余热发电
图2 便携式热电冰箱
图3 光纤接口的精确热电制冷
图4：汽车座椅的热电冷却
图5：阿波罗17号的宇航员在月球表面向地球传送数据
在夜晚不需要电池便能点亮灯泡，让光明无处不在；在夏天不需要电池就可以随身携带风扇，让风凉无处不在；在户外不需要电源可以随时为手机充电，让电源无处不在……二十一世纪，人类将具有这些不可思议的魔力。你相信吗？
让我们来揭开这些魔力的神秘面纱，这一切都归功于一种新型的能量转换技术——热电转换技术。这是一种能够将热能和电能进行相互转换的技术，也就是说热可以产生电。相反，电也能转变成热或者是用来致冷。让我们来看几个实例。
图1是一个热电发电的例子，油灯燃烧产生的热量被转换成电能，可以供收音机使用。热电转换技术就是利用油灯上那个小小的装置神奇般地将热转换成了电，只需要一个热电元件便能实现，十分方便简单，没有过多的附件。图2是一个便携式热电冰箱，这种冰箱不需要制冷剂和压缩机，只要提供一个直流电源就能够制冷，并且体积也比传统冰箱小很多，特别适合家用汽车上使用。热电转换技术不使用传动部件，工作时无噪音、无排弃物，和太阳能、风能、水能等二次能源技术一样，对环境没有污染，并且这种技术性能可靠，使用寿命长，是一种具有广泛应用前景的环境友好型能量转换技术。
其实，热电转换技术发展至今已有半个多世纪的历史了，而且正随着现代科学技术的不断进步而逐渐走入我们日常生活。热电饮水机、热电冰箱、热电空调都已经出现，并正在逐步推广。
目前，热电转换技术主要是应用在一些高技术领域，比如通信技术中光纤接口处的精确温控就是利用了热电致冷技术；微波通信技术中处于极地、沙漠、森林等无人地区的微波中继站的电源多数使用了热电发电技术。此外，诸如垃圾焚烧余热、炼钢厂的废热发电的研究也正在开展，并且有了一些应用，相信在不久的将来就能大规模地投入使用。 随着人们生活水平的不断提高，汽车已经作为现代家庭的重要交通工具开始步入普通的老百姓家中。汽车不仅给人们的生活带来了便利，同时汽车工业也推动了社会经济的不断前进。但是，伴随着汽车普及率的不断提高，人们对能源，特别是石油和天然气的需求越来越大，从而进一步加速了全球能源问题的恶化。与此同时，诸如汽车尾气等对环境的污染也给世界环境带来了一定的影响。科学家们一直在努力将热电转换技术应用于新型环保型汽车，利用汽车尾气的废热以及发动机的余热进行热电发电，为汽车提供辅助电源。另外，也可以将热电致冷技术应用在汽车座椅的温控(图4)以及汽车辅助空调等。这样，不仅可以大大提高汽车的综合性能，降低发动机能耗，同时还可以减少尾气中污染物的排放量，一举三得。有理论研究说，若能将热电发电技术应用于汽车中，可望节约能源20%。
十九世纪六十年代，人类便开始了征服太空的计划。从1969年的登月计划到2001年的火星探测，几十年中取得了很大的飞跃，这其中也有热电转换技术的一份功劳。利用热电转换技术，一枚硬币大小的放射性同位素热源就能够提供长达二十年以上的连续不断的电能，这是其它任何一种能源技术所不能比拟的。美国登月计划中“阿波罗”17号飞船就是使用了热电转换技术提供的电源从月球表面向地球成功地传送了数据，见图5，中央部分就是使用放射性同位素为热源的热电发电装置。到1990年为止，热电转换技术已成功应用于美国国家宇航局的二十多次太空飞行任务中，均取得了良好的效果，其中最长的工作时间超过了15年。
二十一世纪将是一个使用绿色能源为主的高技术时代，热电转换技术将随着社会的不断进步而向前发展，不断为社会、为人类做出更大贡献。相信在不久的将来，利用更为先进的热电转换技术，我们就能利用自己的体温进行发电，用来驱动风扇或者是给手机充电等等，这是多么奇妙的事情。未来的汽车将使用清洁能源，并利用热电发电和热电致冷技术来提供辅助电源和车载空调；利用工业废热，垃圾燃烧余热进行热电发电……到那时，人类将不再为能源危机而烦恼，不再为能源使用中所带来的环境污染而苦恼。
二十一世纪，我们的地球将更美丽，我们的家园将更温馨……
作者：柏胜强 陈立东
http://www.cas.ac.cn/html/Dir/2003/07/04/6741.htm
[ 本帖最后由 cnlwh 于 2008-3-28 10:55 PM 编辑 ]
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耐热+800℃！FDK开发新型热电材料
【日经BP社报道】FDK日前开发出了一种耐热温度高达+800℃的热电材料。新材料是一种尖晶石型的铁氧体（Ferrite）。此前作为热电材料使用的Bi-Te类材料，最高耐热温度只有+300℃左右。主要用来利用汽车废气的热量和工厂废热等发电。此次将热电材料的耐热温度提高到800℃，使得对废热的利用更加方便。日本产业技术综合研究所也已开发出可在+800℃下稳定运行的热电转换模块。反映热电材料性能的无因次性能指数（ZT）为n型，+800℃时为0.05。进一步将ZT提高至0.3并制成模块，手掌大小的模块即可得到10W的输出功率。生产成本比采用Bi-Te类材料低，与该公司面向电感器等的铁氧体材料老产品差不多。
热电材料是一种可将热量转换为电能的半导体。性能指数Z可利用α2/ρκ表示，Z的值越大代表性能越高（α是表示元件两端电位差ΔV与温度差ΔT比值（ΔV/ΔT）的Seeback系数，ρ是电阻率，κ是热传导率）。此次的材料在800℃时的Seeback系数为-120μV/K（图1），电阻率为10-2Ωcm（图2），热传导率为2.6W/mK。据悉，普通铁氧体材料的热传导率在10W/mK以上。此外，反映热发电性能的输出功率参数方面，800℃时为10-4W/mK2。此次的材料将在2005年10月4日～10月8日举办的“CEATEC JAPAN2005”上展示。（记者：根津 祯）
图1：Seeback系数随温度变化的示意图
图2：电阻率随温度变化的示意图
http://www.nikkeibp.com.cn/china ... ec200509300107.html
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犹他大学开发出将废热转换为声音再转换为电力的技术
图：辛科用火柴加热开发出的热声元件。元件可发出高频的声音。摄影：犹他大学
【日经BP社报道】 美国犹他大学（University of Utah）物理学教授奥列斯特·辛科（Orest Symko）的研究小组宣布开发出了能够把废热等热能转换为声波，进而再转换为电力的技术。其特点是将热转换为声波的元件的尺寸只有几厘米见方。研究小组计划在1年之内，利用该大学的锅炉设备以及美军的雷达设备进行验证实验。并表示，“元件在2年之内就可作为利用太阳热能的新型发电装置及个人电脑的冷却元件”（辛科）。技术的详细内容将在2007年6月8日于美国犹他州召开的学会“Acoustical Society of America”上发表。
辛科小组开发出的是能够通过利用“热声效应”这一现象，把热转换为声波，然后利用压电元件，将声波的振动转变为电力的系统。研究的重点在于热声效应。
热声效应是指在热声元件的两端形成一定以上的温度梯度后，该元件即可发出特定频率声波的现象。热声元件有多种形式，例如，可以在薄金属板上形成微小的缝隙，并将多片这样的薄金属板重叠，然后将冷却器和加热器夹在两端，这便构成了热声元件。原理和以“卡诺循环”而闻名的热机做功的过程相近。在不将热转换为声波，而转换为旋转运动的元件中，有效率非常之高的斯特林发动机（Stirling Engine），该发动机已于约200年前的1816年发明，并达到了实用水平。
热声效应的研究始于上世纪80年代，已有较长的历史。此次，辛科小组把能量转换效率提高到了最大可达以往的两倍。开发的热声元件尺寸仅有1.5英寸×0.5英寸×0.5英寸（约2.8cm×约1.3cm×约1.3cm）左右，只需50℃左右的温差即可发出声音。但具体的转换效率没有公开。
此次试制出的元件，依照温差的不同，有的能够发出相当大音量，“有的元件还能发出高达135dB，类似钻岩机和摇滚音乐会的声音”（辛科）。即便如此，辛科表示该元件在实用化时不会形成噪音污染。“元件越小发出的音频就越高。如果达到超声波，人类的耳朵无法察觉，而且通过转换为电力，音量也会随之降低。即使发出声音，也可以利用吸音材料来消除声音”（辛科）。
（记者：野泽 哲生）
http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/elec/mech200706110130.html
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美国公司开发出薄膜状热电转换元件
【日经BP社报道】美国Nextreme开发出了薄膜状热电转换元件。该模块为3.5mm见方，温差70℃时可发电100mW以上，温差120℃时可发电300mW以上。发电密度为1～3W/cm2。
该公司的目标是将该薄膜状热电转换元件应用于宇航、医疗及无线传感网络等广泛领域。该公司表示，“我们周围有很多热能处于可利用状态。此次表明，低质量的热源也能实现mW级的发电。这对大量使用遥感器的设备来说是一种足够的能源”。（记者：河合 基伸）
薄膜状热电转换元件
http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/elec/elec200708200129.html
[ 本帖最后由 cnlwh 于 2008-3-28 11:01 PM 编辑 ]
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产综研制作铋碲系高性能厚膜热电元件——高效热电元件又进一步
生底板（左）和成膜厚度0.2mm的热电厚膜（右）
【日经BP社报道】日本的产业技术综合研究所先进烧结技术研究组与新东工业、新东V-Cerax共同开发了利用基于离心力的均匀加压新工艺“离心加压溶融法”，制作出了铋碲系高性能热电厚膜。通过利用该工艺，在得到近似单结晶结构的厚膜的同时，实现了达到实用水平的热电特性。能够通过简单的工序制造高性能厚膜热电元件，有望实现热电发电元件的高功率化、低成本化和小型化。
使用热电厚膜的热电发电元件可作为空气冷却片使用，即使是自然冷却，发电时也能确保足够的温度差。另外，还可用于曲面形状的排气管道等。此次开发的离心加压溶融法不仅能够得到近似单结晶的热电厚膜，而且与此前的热电厚膜制作方法相比简化了制造工序，有望提高材料成品率。
离心加压溶融法，事先在绝缘氧化物底板上进行了沟槽加工，在充填规定量的原料粉末后，加上盖子形成封闭空间。向该底板沿厚度方向施加离心力，使空间内的原料溶融·凝固得到热电厚膜。密度几乎为100％，有助于提高输出功率。
本次开发的制作方法有三个特点：第一，由于利用离心力可得到均匀的厚膜，模型形状与热流相吻合时，能够有效利用废热。第二，封闭空间内部的原料加热方面，不会出现蒸发导致的组成不均，且不会因为蒸发造成损失，成品率较高。第三，可通过调整原料得到数十μm～数mm的成膜厚度。
此次制作的铋碲系热电厚膜尺寸为厚0.2×宽3×长12mm。室温条件下的功率因数为4.2×10-3W/mK2，无因次性能参数（功率因数除以热传导率再乘以绝对温度所得的值）超过了JIS规定的实用1级热电材料。由于采用底板厚度方向与c轴一致的近似单结晶的结构，能够确保高导电率。
此次的研究成果预定在2008年3月21日举办的日本陶瓷协会年会、3月27日举办的日本金属学会2008年春季大会及3月30日第55届春季应用物理学会上发表。（记者：井出川 洋）
http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/elec/elec200803130127.html
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名古屋大学等究明热电材料Zn4Sb3结构
【日经BP社报道】 “原来完全不了解其构造。现在则可以大胆开发了”（开发热电半导体材料的技术人员）。名古屋大学讲师西堀英治等人已经究明β相Zn4Sb3的构造。Zn4Sb3是一种可在＋500℃高温下使用的热电材料。人们期待着使用这种材料将汽车尾气所含热量、工厂余热转化为电力。
90%的Zn4Sb3结晶构造
10%的Zn4Sb3结晶构造
根据西堀等人的解析结果，Zn4Sb3材料在90%的空间里Zn原子呈规则结晶状态，其余10%空间里Zn原子像玻璃一样呈无序状态。有规则排列的原子具有很高的导电性、无序排列的原子具有很低的导热性。热电半导体材料的特性取决于性能指数（zT）的大小。zT可以由公式zT=(ασT)/κ（T：温度，α：赛贝克系数的2次方，σ：导电度，κ：导热度）来表示。
位于日本兵库县的大型放射光设施“SPring-8”和丹麦Aarhus大学分别对美国加利福尼亚工程大学制作的Zn4Sb3进行了X射线衍射分析，并采用名古屋大学15年前开发的分析方法“最大熵法”对所获数据进行了分析。
加利福尼亚工程大学与Aarhus大学正根据这项成果来推动热电半导体材料的开发。对于此次分析的结果，长年从事Zn4Sb3研究的学者也掩饰不住内心的惊奇。即使以传统惯用的结构为基础来计算Zn4Sb3的理论密度，也会由于实际密度太大而感到难以想像。作为构造分析方法之一的“线性区域法”也难以确定其构造。只要搞清结晶构造，就可以提高热电半导体材料的开发速度。特别是Zn4Sb3的n型热电半导体材料的发电量很少。此次成果有望成为解决这一课题的突破口。（记者：河合 基伸）
DATE 2004/07/01
http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/elec/200407/elec200407010101.html
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美国MIT等开发高效热电元件，100℃时ZT指数为1.4
此次制造的Bi-Sb-Te类热电材料的截面TEM图像.jpg
此次制造的Bi-Sb-Te类热电材料的截面TEM图像。照片由波士顿学院、MIT及GMZ提供。
【日经BP社报道】美国麻省理工学院（MIT）、美国波士顿学院、中国南京大学以及美国大学的风险企业——美国GMZ Energy联合开发出了ZT＝1.4的高效热电元件。并在2008年3月20日的学术杂志“Science”网络版“ScienceXpress”上发表了论文。
热电元件是利用“塞贝克(Seebeck)效应”的元件，塞贝克效应指的是相互连接的两种金属在有温度差时会产生电动势这一现象。近来新能源技术的开发竞争越来越激烈，在这种形势下，热电元件的开发也日趋活跃（参阅本站报道）。热电元件的特性用无因次ZT指数表示，ZT达到1以上的正逐渐成为实用化的指标。不过，“在此前的50多年里并未出现ZT远远高于1的元件”（MIT等）。
此次，MIT等开发了温度为100℃时峰值ZT＝1.4、室温条件下ZT＝1.2、温度为250℃时ZT＝0.8的热电元件。元件由基于p型BixSb2-xTe3微结晶的块状材料构成。ZT与“塞贝克系数”的平方、导电率及绝对温度成比例，与导热率成反比。此次的高ZT值“是通过大幅降低取决于高强度声子散射的导热率而实现的”（MIT等的论文）。ZT值除以导热率之前的功率因数值在室温下约为43μW/cm/K2，与此前的研究成果大体相同。
元件材料的制造方法是：用碾磨机将BiSbTe单结晶磨成粉末，然后利用高压将其压固在直径1.25～2.5mm的石墨盘片上。尤其是在粉末粒子的粒径方面下了一番工夫，将其控制在了平均20nm左右、最大也不过50nm的水平。这样一来，便使材料的导热率降到了磨成粉末前的BiSbTe单结晶的1/2～1/3左右。另外，还在尽量防止制造过程中的材料氧化、保持导电率方面下了工夫。（记者：野泽 哲生）
http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/nano/nano200803250120.html
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三五开发出回收尾气热能的装置
图1：热能回收装置。横截面涂成红色部分为最内的第一、二层管
图2：基于热电转换的能源回收装置的试制品
【日经BP社报道】三五开发成功了安装在发动机排气管或催化剂装置的下游，用尾气的热量加热发动机冷却用水的加快升温技术，并在“人与车科技展2008”上（2008年5月21～23日）展出。
整个装置为同心的三层管（图1）。中央管为排气管，从热能回收装置角度来看，相当于旁通（Bypass）管。其与外侧管间为隔热层。在中层管与外侧管间的空间中注满冷却水。冷却水中平行通过多根导热管，于是形成了壳管式热交换器。
中央排气管上，像消音器那样开了许多小孔用于尾气排出。导热管是由不锈钢薄管进行螺旋状可塑性加工而成。外侧部分用镍钎焊接进行局部安装，然后焊接到排气管上。
水温较低时，关闭中央排气管的出口。这样，尾气会从中央管的小孔排至导热管，并加热周围的水。水温上升，当不再需要加热冷却水的时候，阀门打开，尾气就通过中央的“旁通管”直接排出。开关阀门的电动致动器的传导路径中设计有弹簧元件。基本上是利用水温的反馈以电动开关阀门，但当节流阀打开、排气量增大时，即使在水温仍然很低的情况下，阀门也会因承受不住尾气的压力而打开，以此来减少压力的损失。
与此装置相关的开发也正在稳步进行，目前已经进入量产阶段。展会上展出的是2代以前的款式。虽然用尾气加热冷却水的装置其他公司已经投产，但三五的最新产品比其他产品，估计压力损失仅为1/3、热能交换能力为2倍、大小为1/2、重量为1/2、成本也仅为1/2。
通过加快制暖速度，车内温度可上升4～10℃。虽然按欧洲NEDC计算，燃效只提高了1％左右，但冬季的实际燃效，油电混合车可提高8～10％，汽油发动机车可提高3～4％。特别是油电混合车，当车内温度下降时，空转停止功能无法使用，实际燃效会大大下降。
该公司将分三个阶段来开发尾气热能的利用装置：（1）利用尾气热能；（2）储存利用尾气加热后的热能；（3）将尾气加热后的热能转变成其他能源加以利用。此次展出的热能回收装置相当于第一阶段。
作为上面（3）提到的能源转换方法，已经开始考虑电热转换元件、朗肯循环以及热声制冷技术。作为示例，该公司还展示了用热电元件把热能转换成电力的装置（图2）。不过，在能源的转换中自然会有损耗，该公司计划首先从（1）开始进行普及。（记者：浜田 基彦）
http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/mech/mech200805270117.html
[ 本帖最后由 cnlwh 于 2008-5-29 06:45 AM 编辑 ]
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日美开发新热电材料 能量转换率实现倍增
【共同社7月25日电】大阪大学和美国俄亥俄州立大学等组成的研究小组成功将“热电材料”的能量转换率提高了一倍。美国《科学》杂志电子版25日登载了相关论文。热电材料是一种能将热能转化为电能的半导体，在汽车引擎等数百度高温工作环境中的能量转换率最高。由于引擎会向外散发大量热，用这种材料附包裹引擎可将热能转换为电能加以有效利用。
大阪大学助教黑崎健表示：“以前效率低下不能达到实用水平。这项技术可以应用到环保车型等领域。”
研究小组在一种叫铅碲的物质里添加了铊后成功开发出新材料。以前添加的都是钠，使用铊后使电子结构发生变化，能量转换率提高了一倍 。今后需要解决的是铊的高成本问题和确保铅的安全性。据黑崎介绍，研究人员还考虑把新热电材料用作太空探测器的动力源。（完）
http://china.kyodo.co.jp/modules ... e&storyid=60004
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古河机械金属开发出高性能热电转换材料
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【日经BP社报道】古河机械金属在中温区域（室温～600℃）实现了热电转换材料的高性能。此次开发的是由Fe（铁）、Co（钴）、Sb（锑）、稀土类元素等组成的方钴矿(Skutterudite)族热电转换材料。方钴矿族有着以CoSb3为代表的化合物的结晶结构，p型、n型均可获得良好的特性。
热电转换材料获得高性能的关键在于电力特性出色且材料本身的导热系数低。电力特性出色具体是指向材料施加温度差时可产生大的电动势，以及材料本身的导电系数高。方钴矿族材料具有出色的电力特性，但却存在导热系数过大的问题。
为了在不影响方钴矿系材料的电力特性的情况下降低导热系数，此次开发在填充La(镧)、Ba（钡）、Yb(镱)、Ca（钙）等主要元素的同时，还添加了其它几种元素。
填充的元素除了La、Ba、Yb、Ca外，还包括Ⅲ族元素——Al（铝）、Ga（镓）、In（铟）以及Ⅳ族元素——Ti（钛）、Zr（锆）、Hf（铪）等。通过同时填充3种以上的元素，大幅降低了导热系数。这一填充方法使晶格的振动变得不规则，从而能够抑制热传导。
通常，热电转换材料的性能以无量纲性能指数（ZT）表示。p型、n型材料的实用化水平均以ZT＝1为指标。降低导热系数后，(La、Ba、Ga、Ti)0.9(Fe、Co)4Sb12的p型材料方面，ZT从原来的0.5上升到了1.1。(Yb、Ca、Al、Ga、In)0.9(Co、Fe)4Sb12的n型材料方面，ZT从原来的0.7上升到了1.3。p型、n型在350℃～550℃的大范围内均超过了ZT=1，从实用观点看，应用范围有望扩大。
使用该热电转换材料试制了50mm见方×高8mm的热电转换模块，在720℃下对表面（高温侧），在50℃下对底面（低温侧）进行试验时，获得了热电转换効率达7％，输出功率达33W（输出功率密度为1.3W/cm2）的热电转换性能。（记者：浜田 基彦）
http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/nano/nano200808220113.html
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