Hsiuping University of Science and Technology Institutional Repository : Item 310993100/5573

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Title:	熱電晶片發電效能的探討及應用
Authors:	鄭亦修余文凱林岳進江敏誌葉世弘
Contributors:	能源與材料科技系
Keywords:	熱電材料溫差發電熱電效應
Date:	2016-05-25
Issue Date:	2017-03-17T01:51:49Z
Abstract:	由於化石燃料大量被利用當作主力能源，造成能源枯竭及環境遭受嚴重暖化衝擊，人類及地球上各物種面臨到存亡危機，再生能源以及節能減碳已是各國迫切需要去執行的問題。熱電材料對於當今能源問題是個很好的解決方案，可以同時達到節能及提高能源利用效率的目的。半導體熱電材料是藉由Seebeck、Peltier熱電效應，由施加電壓或是由冷熱面之溫差產生電子電洞的遷移，形成致冷效應及發電效應，這兩種效應於提高工廠、運輸工具、能源利用之效能是相當有幫助的。實驗是以蘇聯Kryotherm溫差發電專用晶片，了解單一晶片以及以不同方式串聯及並聯後，晶片的開路電壓(Vo)及閉路電流(Is)對溫度差之變化，並藉此計算其電阻及發電功率的關係，藉此來了解發電晶片的發電特性，以及在實際應用時的最佳化條件。由於實驗設備簡陋，本組克服了種種問題並反覆驗證以獲得可靠的結果。實驗結果中發現，蘇聯溫差發電專用晶片每片所測得電壓及電流都隨溫度呈現良好的線性關係且再現性非常好，表示晶片品質穩定性高，尤其在150C-200C區間，一般致冷晶片就會發生異常現象。在實驗過程中發現溫差發電晶片之電阻不隨溫度差而改變，但是串聯後會是使電阻略為上升。發電功率與溫差呈現拋物線上升的關係，串聯的功率效益比並聯要高。而溫差晶片的功率只受溫差影響，冷面熱面的溫度並不會影響到結果。此外，也將溫差發電晶片結合超級電容製作成「零碳排放熱驅動概念船」，可利用各種熱源(如太陽熱能、廢熱等)驅動馬達使船在水中行走，多餘的電力則可儲存在超級電容中，在無熱源狀態下則可利用超級電容中的電能驅動馬達。
Appears in Collections:	[Department of Energy and Materials Technology] Monograph

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