1837年法國物理學家Jean Chartes Athanase peltier 發現了熱電(TE)溫度控制的關鍵概念。它是這樣的重要;以致現 在TE 器件一般都稱為Peltier 器件。此後,不斷有人在這方面工作,以改進熱電發電的效率,但能量效率仍趕不上壓縮/蒸發冷卻的效率。
1960年,TE 器件主要用鉍-碲或銻-碲合金,具有峰效率(peak efficiency)1.1。
2015年南韓縱合納米結構物理中心(South Korea at IBS Center for Integrated Nanostructure Physics)和美國加州加尼福尼亞技術研究所已發展出一種新的,十分高效的熱電合金。這種合金具有很高的熔點;為此,要用粉末冶金法,使粉末間相互擴散而形成合金。這種合金的成份為Bi0.5Sb1.5Te3. 與通常粉末冶金法不同之處在於,此處用碲作液相擴散,聯接顆粒。形成錯位陣列,使熱電轉換效率提高。而普通的粉末冶金法形成的晶粒邊界厚,使熱電效率變低。
用30個樣品試驗,320 K時,效率(peak efficience)達到2.01,幾乎為工業標準的二倍。300K時,新材料可達溫度變化81K.
這種材料可在多種地方套用,發展新技術後,熱電冷卻系統可用在傳統冷卻系統,更重要的是,可用在電車和個人電子器件等日常生活中。
新的熱電合金為將來熱電器件現代化鋪平了道路。
參考文獻:
"New breakthrough in thermoelectric materials" phys.org/news/2015-04-breakthrough-thermoelectric-materials.html