能源新紀元 神奇的熱電材料 何謂熱電材料 ? 熱電材料的應用 熱電效應 @Peltier效應(電製冷現象) 熱電材料主要應用於熱電致冷器與熱電發電 機，由露營用的手提冷卻器、汽車內的車用冰箱 、電腦的CPU散熱器、廢熱回收系統到太空科技 的半導體發電晶片都可以看到其應用的蹤跡。 熱電材料是一種能將電能與熱能交互轉換的材 料，此種材料能夠在足夠的溫差下產生電動勢，達 到以熱生電的現象。在另一方面也能夠在供給一電 流下產生吸熱或放熱的效應，進而達到以電生熱或 製冷的現象。 I Active Cooling Metal P○ N● Heat Rejection I Heat Source Heat Sink Fig1. 在一熱電材料的兩端製造 溫差便會 形成一電動勢。 Fig2. 電流在流經兩熱電材料的 接點處會產生放熱或吸熱 的現象。 熱電效應 @ Seebeck效應(熱生電現象) 西元1823年一德國物理學家Seebeck從他的實驗發現，若將一指南針放置在一個由兩個不同導體所組成的封閉迴路旁，同時在其中的一端接點處加熱，會看到指針出現偏轉的現象，此處磁針的偏轉是由電流所致，而此種由熱生電的現象，則稱為Seebeck效應。 熱電材料優、缺點及其願景 優點： 小、堅固、無移動零 使用壽命長 3. 可靠度高 4. 環保 缺點： 1. 轉換效率低 2. 單價高 @Peltier效應(電製冷現象) 當直流電通過兩種不同導電材料所構成的迴路 時，接點上將產生吸熱或放熱的現象。這是由法國人Peliter最早發現，西元1834年首次發表於法國，因此這個現象稱Peliter效應。 願景： 目前最佳電致冷器之效率為5%(約為傳統 壓縮機的1/3)若能大幅提昇其效率，且降低製 造成本將對家庭及工業上所使用之冷卻、發電 系統產生莫大之影響。