自人类发现电在通过导体时会发热开始,就设想电生热的过程能否逆转由热也直接发出电来,这就是由热直接发电技术,半导体温差发电即是由热直接发电的一种方式,如果这一设想能够实现,凡是有热的地方都会很方便的有电用。长期以来世界科技界的有识之士一直在孜孜不倦的探索研究,但一直没有实质的性的突破。
其实,很早以前人类就在使用由热直接发电的技术,热电偶便是由热直接发电的典型应用,是热发电的雏形,只不过由热电偶所能够提供的电能量是微安毫伏量级的太过小量,仅适用于做传感器,根本不能提供动力电能。据说美国曾用热电偶发电技术为空间飞行器提供电源,但需要很高的温度与温差,且价格昂贵,不具民用价值。近几年由电直接生冷的半导体制冷器技术快速发展,已经进入实用阶段,同时也带动由热直接生电的温差电技术的的快速发展,已进入到实用期,其发展用日新月异来描述是恰到好处。
半导体温差发电是由热直接发电技术的成功应用,用途十分广泛,:工业余热可再发电;汽车尾气余热可发电;农户烧的柴炉余热可发电;蜂窝煤炉的余热可发电;太阳热同样可直接发电等等。这些发电技术有一个共同点就是超低温,温差有60°C即可达实用要求,这一特点正是太阳热水器所能提供的,半导体温差发电技术具有与太阳热水器相结合的先决条件。近两年国内已有产品问世,但因结构不完善输出功率较小,实用性不强。
可以说半导体温差发电技术前途无量,有蕴含着巨大商机,目前在该应用领域国际上已展开新的竞争。
半导体温差发电热水器,是将半导体温差发电技术与太阳能热水器合理巧妙地相结合,是半导体温差发电技术的一种应用实例。半导体温差发电热水器,当采用多项专利技术集成时,在提供10%的左右的光-热-电转换效率的同时还提供国际一流的、高达63%左右的光-热转换效率,其综合光利用率达73%左右,具国际领先水平。它的规模可大可小,应用十分灵活。大规模的热水工程在提供热水的同时可提供工业动力用电,小规模的可提供手机充电、家庭照明、电视用电、小冰箱用电等。不论是城市或农村尤其是偏远的农村、山区、海岛,只要有太阳,就可使用半导体温差发电热水器发电和生产热水。
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