H - Electricity – 01 – L
Patent
H - Electricity
01
L
H01L 35/22 (2006.01) C22C 23/00 (2006.01) C22C 24/00 (2006.01) C22C 30/04 (2006.01) C30B 11/00 (2006.01) H01L 35/20 (2006.01) H01L 35/34 (2006.01)
Patent
CA 2458274
In devices used for the direct conversion of heat into electricity, or vice versa, known in the art as thermoelectric power generators, thermoelectric refrigerators and thermoelectric heat pumps, the efficiency of energy conversion and/or coefficient of performance have been considerably lower than those of conventional reciprocating or rotary, heat engines and/or vapor- compression systems, employing certain refrigerants. The energy conversion efficiency of power generating devices, for example, aside from the hot and cold junction temperatures, also depends on a parameter known in the art as the thermoelectric figure of merit Z=S2.sigma./k, where S is the thermoelectric power, .sigma. is the electrical conductivity and k is the thermal conductivity, of the material that constitutes the p-type, and/or n- type, thermoelements, or branches, of the said devices. In order to achieve a considerable increase in the energy conversion efficiency, a thermoelectric figure of merit of the order of 10-2 K-1, or more, is needed. It is reasonably expected that such an order of magnitude, for the figure of merit, can be realized with a composition of matter, comprising magnesium, silicon, lead and barium, and optionally comprising one, or more, additional doping materials.
Dans des dispositifs utilisés pour la conversion directe de chaleur en électricité, ou vice versa, connus en tant que générateurs de puissance thermoélectriques, réfrigérateurs thermoélectriques et pompes de chaleur thermoélectriques, l'efficacité de la conversion d'énergie et/ou le coefficient de performance sont considérablement inférieurs à ceux de systèmes conventionnels à moteurs thermiques et/ou à compression de vapeur, à va-et-vient ou rotatifs, mettant en oeuvre certains fluides de refroidissement. L'efficacité de la conversion d'énergie de dispositifs générant de la puissance, par exemple, outre des températures de jonction froide et de jonction chaude, dépend également d'un paramètre connu en tant que facteur thermoélectrique de qualité Z=S?2¿.sigma./k, où S représente la puissance thermoélectrique, .sigma. représente la conductivité électrique et k représente la conductivité thermique du matériau qui constitue les thermocouples, ou branches, de type p et/ou de type n de ces dispositifs. Afin d'obtenir une augmentation considérable de l'efficacité de la conversion d'énergie, il est nécessaire d'avoir un facteur thermoélectrique de qualité de l'ordre de 10?-2¿K?-1.¿ou plus. On peut raisonnablement espérer qu'un tel ordre de grandeur, pour le facteur de qualité, puisse être obtenu avec une composition de matière comprenant du magnésium, du silicium, du plomb et du baryum, et éventuellement comprenant un ou plusieurs matériaux de dopage supplémentaires.
Fetherstonhaugh & Co.
Nicolaou Michael C.
LandOfFree
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