热电功勋值 “ZT ”是一个衡量热电应用材料效率的无量纲量。其定义为：[latex]ZT = \frac{S^2 \sigma T}{\kappa}[/latex]，其中 S 是热电系数。 塞贝克 系数，[latex]\sigma[/latex] 为电导率，T 为绝对温度，[latex]\kappa[/latex] 为热导率。ZT 值越高，表明热电材料的效率越高。.
热电品质因数（ZT）
1950
- Abram Ioffe
（图片仅供参考）
功率因数概括了热电能量转换材料必须具备的基本特性。分子 [latex]S^2 \sigma[/latex] 称为功率因数。需要高塞贝克系数（S）才能在给定温差下产生大电压，需要高导电率（[latex]\sigma[/latex]）才能将电阻（焦耳）加热损耗降至最低。分母热导率（[latex]/kappa[/latex]）必须尽可能低。低 [latex]\kappa[/latex] 有助于在器件上保持较大的温差，这对于发电 (塞贝克效应）和冷却（珀尔帖效应).
The primary challenge in thermoelectric material science is that these properties are often interdependent and conflicting. For instance, materials with high electrical conductivity (like metals) also tend to have high thermal conductivity due to the Wiedemann-Franz law. The quest for high ZT materials has led to advanced strategies like nanostructuring. By creating structures with features on the nanoscale, it is possible to scatter phonons (which carry heat) more effectively than electrons (which carry charge), thereby reducing [latex]kappa[/latex] without significantly harming [latex]sigma[/latex]. This ‘phonon-glass electron-crystal’ concept has led to significant improvements in ZT values over the last few decades.
UNESCO Nomenclature: 2211
- 固体物理学
类型
物理特性
中断
递增
用法
广泛使用
前体
- 塞贝克的发现, 珀尔帖, 汤姆森效应
- 固体物理学和半导体理论的发展
- 了解固体中的电和热传输机制
- 维德曼-弗朗兹电导率和热导率定律
应用程序
- 比较不同热电材料性能的基准
- 指导材料科学研究以开发更高效的热电设备
- 工程热电发电机（teg）和冷却器（tecs）的设计参数
- 预测热电装置的最大可能效率
专利：
NA
潜在创新理念
- 可打印热电油墨，用于在任何表面上创建定制形状的能量收集器
- 用于发电智能窗的透明热电薄膜
- biodegradable thermoelectric materials for temporary 医疗植入物
- 用于工业管道和发动机大规模废热回收的热电涂料
- 柔性热电织物集成到服装中，为个人电子设备供电
- 具有工程电子能带结构的量子点增强材料，可实现超高 zt
- 用于长期太空任务的自修复热电复合材料
- 混合光伏热电设备，可捕获太阳的光和热
- 高精度测量热通量的热电传感器
- 拓扑绝缘体作为一类新型高zt材料
相关内容： 优势系数、ZT、热电效率、塞贝克系数、导电性、导热性、材料科学、功率因数、声子 散射, 纳米结构。.
历史背景
热电品质因数（ZT）
（如果日期未知或不相关，例如“流体力学”，则提供其显著出现的近似估计）
