Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [17] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93

Распределение элементарных полупроводников по группам и периодам периодической таблицы элементов Д. И. Менделеева

Период

Группа

VIII

Be

FeCoNi

RuRdPd

OsIrPt



Некоторые характеристики полупроводниковых соединений, полученные при комнатной температуре

Соединение

Ширина запрещенной зоны aE, эв

Подвижность элек-Гронов

см/всек

Подвижность дырок х>р, см[сек

Температура плавления плавл "К

1,50

1505

SbZn

0,60

CoSbg

0,50

1131

РЬТе

2 100

1190

0,60

1387

В!,Тез

0,25

BisSeg

0,35

1 200

AgsTe

0,17

4 ООО

1228

InSb

0,18

80 000

4000

MgSn

0,20

1051

1,30

3 500

• 700

1328

GaAs

1,35

4 ООО

1553

In As

0,35

30 000

1115

PbSe

0,55

1 500

1500

1338

ЖИДКИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

В случае термоэлектрических охлаждаюш,их устройств и тепловых насосов температуры спаев обычно находятся в пределах от 223 до 323° К. В термоэлектрогенераторах чаще всего приходится иметь дело с более высокими температурами, достигающими по стороне горячих спаев термоэлементов 1273° К.

Постоянное стремление к увеличению к. п. д. термоэлектрических генераторов, а следовательно к увеличению к. п. д. цикла Карно, приводит к необходимости изучения возможности использования жидких термоэлектрических материалов. Другой причиной, в ряде случаев обусловливающей целесообразность применения жидких термоэлектрических материалов, являются высокотемпературные источники теплоты.

Помимо существенного увеличения к. п. д. процесса термоэлектрического преобразования энергии жидкие термоэлектрические материалы, по-видимому, сделают возможным значительно более легкое решение проблемы коммутации. Поскольку многие твердые термоэлектрические материалы, обладая хрупкостью при высоких температурах, часто непригодны для работы в условиях



больших перепадов температур, жидкие термоэлектрические материалы помогут также решить вопросы, связанные с разработкой оптимальной геометрической формы термоэлементов. Однако несмотря на целый ряд преимуществ жидкие термоэлектрические материалы по сравнению с твердыми полупроводниками изучены очень слабо, а количественная теория протекающих в них термоэлектрических процессов еще не разработана.

Качественно же эти процессы могут быть описаны, если базироваться на основных положениях теории термоэлектрических процессов, протекающих в твердых полупроводниковых материалах.

Физическими, в том числе рентгенографическими, исследованиями установлено, что в жидкостях, находящихся вблизи точки плавления, существует определенная упорядоченность структуры.

Действительно, на примере обычной воды можно утверждать, что лед и вода вблизи точки замерзания состоят из одних и тех же молекул, прочность структурных связей которых различна. На основании современных физических представлений можно также считать, что геометрическая структура льда длительное время сохраняется в талой воде и последняя может рассматриваться как своеобразный раствор льда в воде. Такая упорядоченная структура талой воды остается неизменной в некотором диапазоне температур вблизи точки плавления и постепенно исчезает при нагревании.

Аналогичная картина наблюдается при исследовании многих других жидкостей, находящихся вблизи точки плавления, что позволяет распространить на них основные положения зонной теории твердых полупроводниковых материалов.

Если по ориентировочным значениям ag и а, приведенным в табл. 4 для системы CUgS-CUgTe, определить величину коэффициента добротности, то, по утверждению некоторых зарубежных исследователей, могут быть достигнуты значения z = = Ы0~ 1/град для системы CUgS и z = 2-ьЗ-10- 1/град для сплава СиДе (75%) -CUgS (25%) [27], [82]. Эти значения z оказываются мало зависящими от температуры и позволяют рассчитывать на достижение высоких средних значений коэффициентов добротности в широком диапазоне температур.

В случае применения многокаскадной системы, верхней ступенью которой может служить жидкий полупроводник, характеризующийся значениями z, близкими к указанным, можно рассчитывать на увеличение эффективности процесса термоэлектрического преобразования энергии. Повышение эффективности этого процесса откроет широкие возможности для применения термоэлектрогенераторов в энергетике.

Таким образом, жидкие термоэлектрические материалы, изучение которых началась еще сравнительно недавно, следует считать достаточно перспективными.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [17] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93



0.001