半導體熱電材料

半導體熱電材料

    半導體熱電材料（英文名：semiconductor thermoelectric material）指具有較大熱電效應的半導體材料，亦稱溫差電材料。它能直接把熱能轉換成電能，或直接由電能產生致冷作用。

    1821年，德國塞貝克（see—beck）在金屬中發現溫差電效應，僅在測量溫度的溫差電偶方面得到了應用。半導體出現后，發現它能得到比金屬大得多的溫差電動勢，熱能與電能轉換有較高的效率，因此，在溫差發電、溫差致冷方面得到了發展。

應用領域：

    半導體溫差發電材料用于制備溫差發電機，已應用于海岸掛燈、浮標燈、邊防通訊用電源、石油管道中無人中繼站電源和野戰攜帶電源以及海底探查、宇宙飛船和各類人造衛星用電源。

    半導體溫差致冷材料，用于制造各種類型的半導體溫差致冷器，如各種小型冷凍器、恒溫器、露點溫度計、電子裝置的冷卻，以及在醫學、核物理、真空技術等方面都有應用。

發展趨勢：

（1）尋求為滿足不同用途和佳優值系數的半導體材料。

（2）對材料的研究愈來愈深入，如將p型Sb2Te3加入Bi2Se3中，組成四元合金，獲得較好的Z值。

（3）發展材料制備工藝，以獲得優質的組織結。例如，Bi2Te3及以其為基的固溶體在晶體結構上是輝碲鉍礦型結構，有強烈的方向性，平行于解理面的電導率σ是垂直于解理面的4～10倍，熱導率為3～5倍，溫差電優值系數約為2倍，所以取向晶體致冷元件正是利用晶體的這一特點。

（4）以多種材料，按不同的工作溫度范圍配套，改善優值系數。