Ayak geometrisi ve temas direnci, termoelektrik üretecin gerçekte verebileceğini sınırlıyor
Termoelektrik üreteç, sıcaklık farkını elektriğe çeviriyor ve alan uzun süredir çıktıyı artırmak için daha iyi malzemenin peşinde. Yeni bir termodinamik model başka bir sonuca varıyor: çalışan bir modülde tavanı, dönüşüm ayaklarının biçimi ve bu ayakların metal temaslarla buluştuğu yerdeki elektriksel direnç belirliyor. Geometriyi ve arayüzleri yeniden tasarlamak, malzemenin başarım katsayısında atılacak bir adımdan daha çok verim kazandırıyor.
Bilim··Akşam
Tavan yalnızca malzemede değil, modülün kendisinde
Termoelektrik üreteç, ayak denen küçük yarı iletken blokların iki ucu arasındaki sıcaklık farkından doğrudan akım üretiyor. Araştırma çabası uzun süredir, bir malzemenin bu dönüşümdeki başarımını tek bir sayıyla anlatan başarım katsayısına yoğunlaştı. Kapsamlı bir termodinamik model ise gerçek bir üretecin çıktısını önce ayakların en-boy oranının, yani uzunluklarıyla kesitleri arasındaki bağın ve akımın girip çıktığı arayüzlerdeki temas direncinin sınırladığını buluyor.[1]
Kaçan ısı ve takılan akım için ölçekleme bağıntıları
Çalışma, bir niceliğin aygıt boyutlarıyla nasıl büyüyüp küçüldüğünü gösteren derli toplu ifadeler olan analitik ölçekleme bağıntılarını farklı modül mimarileri için türetiyor. Bağıntılara üç kayıp birlikte giriyor: ayakların içinden değil çevresinden geçen ısı, yani ısıl köprüleme; temasların elektriksel empedansı; bir de modülün, sıcak ve soğuk yüzlerini ayrı tutan ısı değiştiricilerle eşleşmesi. Bu biçimde yazıldığında bağıntılar tek bir denenmiş aygıta değil, bir tasarım ailesine uyguluyor.[1]
Sıradaki verim kazancının daha ucuz olduğu yer
Tasarım sonucu somut. Ayakların biçimlendirilmesi ve her ayağa akımı taşımak için kaplanan metal katmanların, yani metal kaplama arayüzlerinin iyileştirilmesi, malzemenin başarım katsayısındaki kademeli bir artıştan daha büyük verim kazancı sağlıyor. Bu, daha iyi malzeme arayışını öne koyan araştırma önceliğini yeniden sıralıyor ve sıradaki verim kazancını modülün kendi mühendisliğine taşıyor.[1]
