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工業技術研究院

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熱電材料與模組技術

技術簡介

 工研院熱電材料與模組技術,藉由溫差直接轉換電能,具低溫、高穩定、模組體積小等特性,可解決廢熱難以輸送的問題,就地進行熱電轉換作業,使小型廢熱也具回收經濟價值,稼動性高,不受外在環境因素限制,可全日持續運作。此成果榮獲2012年全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)。
工研院熱電材料與模組技術,藉由溫差直接轉換電能,具低溫、高穩定、模組體積小等特性,可解決廢熱難以輸送的問題,就地進行熱電轉換作業,使小型廢熱也具回收經濟價值,稼動性高,不受外在環境因素限制,可全日持續運作。此成果榮獲2012年全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)。

熱電材料是一種能將熱能和電能互相轉換的半導體材料,將兩種不同成分的金屬導體或半導體連接成封閉迴路,在兩接合端置於不同溫度時,此迴路將形成熱電電動勢,進而產生電流。1.1,適用在小型主動式冷卻系統,相關成果榮獲2012年全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)。

特色與創新

藉由溫差直接轉換電能,維護成本低,以快速凝固技術開發微奈米複合晶粒結構的銻化鉍材料,ZT值達1.57,已經具備國際頂尖水準,具低溫特性,適於溫差100-300°C間之熱廢料,在200°C時熱轉換率達6%,比傳統發電改善30%。模組中的特殊結構(複合電極和介金屬接合層),使模組在>450°C仍具高穩定性,模組體積小,可解決廢熱難以輸送的問題,就地進行熱電轉換作業,使小型廢熱也具回收經濟價值,稼動性高,不受外在環境因素限制,可全日持續運作。

應用與效益

除了溫差發電之外,熱電材料也具有通電熱泵的功能,因此無需使用壓縮機就可達到低於環溫及精密溫控效果。熱電致冷模組冷熱端最大溫差可達70°C,能源效益比達1.1,適用在小型主動式冷卻系統,相關成果榮獲2012年全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)。



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