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更新(月/日/年):2019 年 8 月 2 日

高功率柔性热电模块的开发

– 输出功率87 mW/cm2在弯曲热源上温差 70 °C 时生成 –


研究人员:Yasutaka Amagai,物理测量研究所应用电气标准组高级研究员


摘要

与丰岛制作所和E-ThermoGentek有限公司合作,研究人员开发了一种高功率柔性热电模块,其发电性能比传统模块高15倍。开发的模块可以粘附到具有弯曲表面的热源上,并可用于利用废热的各种发电应用。

图
开发大功率柔性热电模块

背景

据说仅工业部门未利用的300℃以下的低温废热能源就超过了日本每年的发电总量,需要加以利用。传统的由刚性陶瓷基板组成的平面结构热电模块无法弯曲,因此热量无法有效地从弯曲热源(例如占大多数未利用热源的管道)传递。因此需要开发一种能够从曲面高效回收热量的热电模块。

新发现

开发的热电材料是过渡金属掺杂的铋碲合金。研究人员发现,与研究人员之前制造的热电材料相比,它可以将作为发电指标的功率因数提高15倍。研究人员用这种材料的锭生产热电芯片,并通过将芯片高密度安装在柔性基板上来构建柔性热电模块。研究人员评估了其在最大温差70℃下的发电性能,证明最大输出功率为87 mW/cm2.

未来计划和潜在应用

为了将该技术商业化,研究人员将推进联合开发,包括演示所开发的柔性热电模块的长期可靠性以及所开发的热电材料性能的改进。





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