热伏发电芯片具体解决的是能源转换领域的痛点问题,特别是在低品质热能(如工业余热、太阳能等)的有效利用方面。传统能源转换方式往往效率低下,且对于分散、低密度的热能利用存在困难。热伏发电芯片通过直接将热能转换为电能,为这些低品质热能的高效利用提供了可能。
热伏发电芯片基于Seebeck效应,采用半导体材料构建电子热伏发电系统。技术原理上,通过在不同温度下的两个不同导体结点产生电动势,实现热能到电能的转换。技术架构包括超大热伏发电芯片的制备、高强度金属基板的应用、自动化智能化生产技术以及高效换热与系统集成等关键技术点。这些技术共同确保了热伏发电芯片的高效、稳定与可靠运行。
热伏发电芯片具有显著的效益和竞争优势。首先,其转换效率高,能够充分利用低品质热能,降低能源浪费。其次,采用高强度金属基板,提高了芯片的耐用性和稳定性,延长了使用寿命。此外,自动化智能化生产技术降低了生产成本,提高了生产效率。最后,高效换热与系统集成技术确保了系统的整体性能,为热伏发电芯片的广泛应用提供了有力支持。该成果在创新性方面也具有显著优势,为能源转换领域带来了新的技术突破。
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一、热伏发电技术简介热伏发电技术是基于Seebeck(塞贝克)效应,可以将热能直接转换成电能。Alessandro Volta和Thomas Seebeck发现,将两个不同导体的结点保持在不同温度下会产生电动势或电压。热伏发电片(TEG:Thermoelectric Generator)/致冷片(TEC:Thermoelectric Cooling),是一种基于半导体的电子热伏发电芯片。 TEC可充当小型热泵,通过向TEC施加低压直流电源,热量通过半导体元件从一个面流向另一个面,从而在冷却一个面的同时加热另一面。因此,通过反转施加电流的极性,可以将TEC设备的给定面用于加热或冷却。另外,在TEG两端形成温差时,TEG会产生Seebeck电动势,接到闭合电路中即可产生电流和功率输出,从而将热能转化成电能,实现热伏发电。二、已有核心技术1. 超大热伏发电芯片的制备技术2. 高强度金属基板热伏发电芯片的制 备技术3. 自动化智能化生产技术4. 高效换热与系统集成技术5. 高效的新产品设计与研发技术。
