[发明专利]热电材料、热电转换元件以及由热电转换元件和由热电材料制成的Π型模块组和由除了这种Π型模块组之外的热电材料制成的Π型模块组构成的模块组

摘要

本发明的目的是产生一种热电转换系统，其内的热电材料的热电转换效率接近卡诺效率，这种热电材料包含“由热电转换元件的组合构成的模块组”。本发明在新一代的热电材料中尽可能地减少了热传导率，热传导率来自除了由于连接的空间部分而能够在热电转换元件内部移动的空间部分或工作物质之外的任何东西，该热电材料包括“热电转换元件的组合构成的模块组”，并且其是不受负载或热滞留损害、且由不受负载或热滞留损害的热电转换元件构成的热电材料。本发明包括对夹持空间的表面或面向该热电材料的热电材料表面进行重整，以形成适于发电、冷却和加热操作的界面。本发明的目的是产生优于“由热电转换元件的组合构成的模块组”且在室温等条件下与三个或更多个不同的热浴源接触的种间模块，还产生包括这种模块且具有接近卡诺效率的热电转换效率的热电转换系统。

主权项

一种热电转换元件，其特征在于：在夹持或接触空间(空间)的构件中的至少一个构件是热电材料(TM)的情况下，其端部穿过空间面向TM的构件是相同的TM、不同的TM、“用于连接到外部系统的端板”、或与高、低储热器或其它温度的热和/或类似物接触的结构材料，所有这些构件都覆盖有绝缘体、绝热材料、负责外部冲击减轻的构件部分、辐射屏蔽和/或类似物，且与诸如环境温度的至少两个不同热源接触；“距离”(即，Lmax(T))取决于构成材料，以便在整个空间阻挡彼此面对且具有不同的绝对温度T的表面间的热流，在测量时，通过考虑由各个界面构成材料制成的原子力显微镜的构造中的热噪声而面向热流动方向的界面间隔被定义为等于或长于在界面间隔内彼此面对的原子之间的原子力的距离，当在整个空间彼此面对且具有不同的绝对温度T的表面间的距离在界面材料端子中的一者等于或大于Lmax(T)时，切断热流，所述界面材料端子在空间中面向WS流动方向不一定彼此平行；尖塔或尖部是线圈形状或线圈的尖塔的支腿可根据界面材料端子的任何形状而变厚，在以上述相同的方式面向界面材料端子的另一界面材料端子上，尖塔和/或“线索的尖锐角”可以是粗支腿，以及在一对，其中界面材料‑端子中的一者与作为尖塔和/或“线索的尖锐角”的凸端面的另一者之间的距离等于或大于Lmax(T)，或更多对存在于空间的情况下，由于热电材料本身与空间相邻，电动势作用在空间上，而通过空间的WS流的量不会从与空间接触的相邻TM内的量变化，因此作为端点之间的距离的Lmax(T)取决于相邻TM、成对的数量为一个或多个的具有空间的TM、或者更多空间，面向结构部件的“用于与外部世界的系统连接的端板”、高低热源和/或其它温度的热都是在环境大气的热浴温度中一起形成，一起定义为在TM或TCE内部的空间中的热电转换元件(TCE)，所述结构部件是绝缘体、绝热材料、外部冲击减缓、辐射屏蔽等，(i)WS工作的极性是正电荷或负电荷，或(ii)通过TCE外部的电场、磁场等用于正负电荷的极性的WS工作，由此引起TCE中进一步的温度梯度、WS浓度梯度，WS速度梯度等，通过所引起的梯度，传统WS、量子WS或宏观量子WS在不同温度下变得主要显著，但是在将电流和/或电压从“用于连接外部世界的系统的端板”施加或者不施加到包含所述WS的TCE的情况下，(A)WS存在于空间A：各个尖塔等的电磁场，或B：与由WS相互不同极性或相同极性的相邻两个尖塔的WS流形成的平面相垂直的磁场，或C：上述A和B同时可能驱动WS，除了上述(A)，另外垂直于与空间相邻的TM的(B)磁场可控制WS流动，在WS工作通过在“尖塔尖部(或线索)或尖塔”的表面与其面对端子或线索之间或在相对线索之间的空间的端子间距离的情况下，确定在某些TM中的传统系统或在其它TM中的量子系统的WS工作的温度限制，并且以端子间距离彼此分开的面层材料中的在宏观量子系统中工作的WS中的温度限制也在每个材料中进行确定，无量纲品质因数T的值由在宽温度限制或全温度限制内使用的TM所确定，该温度限制是从传统系统的温度限制到量子系统的温度限制或到量子系统和宏观量子系统的温度限制，所述宽温度或全温度限制分离成一些用于每个分段的热电材料的温度限制，其中各个热电材料处于ZT的最高值，在将许多分段热电材料组合成一个的情况下，用于热电材料的ZT值在改进，在将许多热电材料组合成一个作为具有空间的TCE的情况下，用于分段热电材料的ZT值与不具有空间的分段热电材料的ZT值相比进一步改进，并且此外由于使用中的热应力和/或物质、焊接材料等的扩散混合，空间使得损坏减少，由于WS通过由TM等形成的空间中的以上描述的相对表面，可利用发射和/或吸收热能、平行于WS流流动的方向的WS动量分布和/或在相对表面中的自旋分布的变化。