Thermoelectric Energy Harvesting

　　在自然環(huán)境和人造環(huán)境中，溫度差異幾乎無處不在。它們很容易識別，因為它們常常是個人不適的根源。我們在寒冷的日子穿暖和的衣服以減少身體的熱量，而暖氣和空調(diào)則通過調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度來滿足個人的喜好來提高舒適度。然而，通常不希望出現(xiàn)的溫度梯度可以被稱為熱電效應(yīng)。

　　熱電效應(yīng)（TE）已經(jīng)有近兩個世紀(jì)的歷史了。Thomas Johann Seebeck因發(fā)現(xiàn)，不同的金屬放在一個溫度梯度能夠偏轉(zhuǎn)指南針。一種材料或設(shè)備產(chǎn)生的每單位溫度的電壓稱為Seebeck系數(shù)系數(shù)（V /°C表示）。

　　熱電器件最常用的一種制冷熱泵通常被稱為Peltier coolers。這源于查爾斯的1884部的發(fā)現(xiàn)使電流通過一個連接兩種金屬之間會吸收熱量，在另一側(cè)產(chǎn)生熱量。

　　多年來，便攜式固態(tài)制冷已被證明是非常有用的，尤其是在諸如紅外線探測器之類的設(shè)備中。然而，由于塞貝克發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備將工作在反向，這是非常有用的在一路收獲熱能用在微功耗電子。

　　A sandwich implementing an array of n- and p-type semiconductor legs （Figure 1） creates the typical TE module. The legs are pellets of either bismuth telluride or antimony telluride. The legs are strapped together to create a series electrical connection and a parallel thermal connection. The top and bottom of the module is most often aluminum oxide ceramic to provide electrical insulation and good thermal conductivity.

　　The Seebeck coefficient of a complete module depends on other factors， but for the raw bismuth telluride material， it can be up to ?287 μV/°C for certain compositions. For a complete module with modest dimensions of around an inch square （single-stage modules are between 2 and 5 mm thick）， it is possible to produce over 100 mV/°C.