可穿戴式熱電元件基本含義:

　　將兩塊不同的金屬(如銅和鐵)靠在一起時，由于兩金屬中自由電子濃度的不同，使得電子從一金屬向另一金屬擴散轉移，電子轉移量與金屬所處的溫度有關。如果將兩塊金屬處于同一溫度，那么電子轉移會達到一種平衡，這種平衡使得兩金屬的接觸界面上產生一個電勢差，稱為接觸電勢。溫度不同，接觸電勢也不同，根據接觸電勢的大小，可以測量觸點所處的溫度，這種裝置稱為熱電偶。如果將兩個類似于熱電偶的金屬接觸面置于不同的溫度下，并用導線將它們連接起來形成閉合回路，那么，在導線中將會產生不間斷的電流，這就是最簡單的溫差發電。

 

　　可穿戴式熱電元件內容:

　　韓國科學技術院(KAIST)電氣電子工程系趙秉鎮(音)教授研究團隊日前表示，已開發出像衣服一樣可穿著，并利用體溫為手機和穿戴式電子設備提供充足電力的“可穿戴式熱電元件”。

　　熱電元件是指將熱能量轉化為電子能量的半導體元件,這是利用連接兩種金屬時，如果一邊高溫一邊低溫，就會在兩個電路之間產生電流的現象的元件,一般都是由碲化鉍(Bi2Te3)和碲化銻(Sb2Te3)等熱電物質制作。

　　若將這種熱電元件穿在身上，就會根據外部氣溫和體溫的差異產生電流。但現有產品使用陶瓷類基板，又硬又重。最近開發出部分使用柔軟有機材料的元件，但能源效率與現有元件相比只有百分之一左右。

　　熱電效應：

　　所謂的熱電效應，是當受熱物體中的電子(空穴)，由高溫區往低溫區移動時，產生電流或電荷堆積的一種現象。而這個效應的大小，則是用稱為thermopower(Q)的參數來測量，其定義為Q=E/-dT(E為因電荷堆積產生的電場，dT則是溫度梯度)。三個基本熱電效應。

　　塞貝克(Seeback)效應，珀爾貼(Peltier)效應，湯姆遜效應。

　　塞貝克(Seeback)效應：

　　塞貝克(Seeback)效應，又稱作第一熱電效應，它是指由于兩種不同電導體或半導體的溫度差異而引起兩種物質間的電壓差的熱電現象。在兩種金屬A和B組成的回路中，如果使兩個接觸點的溫度不同，則在回路中將出現電流，稱為熱電流。 塞貝克效應的實質在于兩種金屬接觸時會產生接觸電勢差，該電勢差取決于金屬的電子逸出功和有效電子密度這兩個基本因素。半導體的溫差電動勢較大，可用作溫差發電器。

　　珀爾貼(Peltier)效應：

　　珀爾貼(Peltier)效應，又稱為第二熱電效應，是指當電流通過A 、B兩種金屬組成的接觸點時，除了因為電流流經電路而產生的焦耳熱外，還會在接觸點產生吸熱或放熱的效應，它是塞貝克效應的逆反應。

　　由于焦耳熱與電流方向無關，因此珀爾貼熱可以用反向兩次通電的方法測得。

　　湯姆遜效應：

　　湯姆遜效應，1856年，湯姆遜利用他所創立的熱力學原理對塞貝克效應和帕爾帖效應進行了全面分析，并將本來互不相干的塞貝克系數和帕爾帖系數之間建立了聯系。湯姆遜認為，在絕對零度時，帕爾帖系數與塞貝克系數之間存在簡單的倍數關系。在此基礎上，他又從理論上預言了一種新的溫差電效應，即當電流在溫度不均勻的導體中流過時，導體除產生不可逆的焦耳熱之外，還要吸收或放出一定的熱量(稱為湯姆孫熱)。或者反過來，當一根金屬棒的兩端溫度不同時，金屬棒兩端會形成電勢差。這一現象后叫湯姆遜效應(Thomson effect)，成為繼塞貝克效應和帕爾帖效應之后的第三個熱電效應(thermoelectric effect)。

　　湯姆遜效應是導體兩端有溫差時產生電勢的現象，帕爾帖效應是帶電導體的兩端產生溫差(其中的一端產生熱量，另一端吸收熱量)的現象，兩者結合起來就構成了塞貝克效應。

　　熱電比：

　　熱電比即熱電廠發熱量和發電量的比值。根據《關于發展熱電聯產的規定》，要求供熱式汽輪發電機組的蒸汽流既發電又供熱的常規熱電聯產，應符合下列指標：　A、 所有熱電聯產機組總熱效率年平均大于45%。　總熱效率=(供熱量+供電量X 3600千焦/千瓦時)/(燃料總消耗量X燃料單位低位熱值)X 100%。　B、 單機容量在5萬千瓦以下的熱電機組，其熱電比年平均應大于100%;單機容量在5萬千瓦至20萬千瓦以下的熱電機組，其熱電比年平均應大于50%;單機容量20萬千瓦及以上抽汽凝汽兩用供熱機組，采暖期熱電比應大于50%。　熱電比=供熱量/(供電量X 3600千焦/千瓦時)X 100%。

　　注：供熱量單位采用千焦，供電量單位采用千瓦時，燃料總消耗量單位采用千克，燃料單位低位熱值千焦/千克，這兩個條件是衡量熱電機組是否達標的必備條件。

　　熱電性：

　　當礦物溫度變化時，在晶體的某些結晶方向產生電荷的性質稱為熱電性。

　　礦物的熱電性主要存在于無對稱中心、具有極性軸的介電質礦物晶體中。如電氣石、方硼石。

　　熱電性是指寶石礦物在外界溫度變化時，在晶體的某些方向產生電荷的性質。熱電性最初發現于石英中。

　　熱釋電材料如鈦酸鉛、硫酸三甘肽具有材料表面在受熱情況下出現電荷的現象，這種現象是由于此類物質的分子有自發極化作用形成電偶極子在物體表面吸附環境中的靜電荷達到中和，但溫度變化下其自發極化強度相應改變從而在物體表面出現多余的電荷，我們稱材料的這種表現為熱釋電效應。熱釋電效應是熱電性的一個重要方面。

 

　　可穿戴式熱電元件歷史：

　　但KAIST研究團隊與此相反，在換上效率較高的熱電物質，制造成墨水形態后，以在柔軟的玻璃纖維前后印刷的方法成功實現“一箭雙雕”。

　　可穿戴式熱電元件影響：

　　新元件像普通纖維那樣容易加工、比較輕便，但電力生產能力是相同重量的陶瓷類元件的14倍。如果用貼在胳膊上的腕帶形態來制作，就會產生大約40毫瓦(以氣溫零上20度，體溫37度為基準)的電力，大大超過了在智能帶上使用的電子傳感器電力消耗量。如果制作成上衣大小來穿，就可生產兩瓦電力，甚至可以供手機通話。

　　趙秉鎮教授表示，目標是在3年內要使能源效率比現在多四倍，實現實用化。起初是用于輔助現有電池，但將來還可以制作沒有電池的電子設備。

　　KAIST熱電元件

　　若將這種熱電元件穿在身上，就會根據外部氣溫和體溫的差異產生電流。但現有產品使用陶瓷類基板，又硬又重。最近開發出部分使用柔軟有機材料的元件，但能源效率與現有元件相比只有百分之一左右。

　　但KAIST研究團隊與此相反，在換上效率較高的熱電物質，制造成墨水形態后，以在柔軟的玻璃纖維前后印刷的方法成功實現“一箭雙雕”。

　　新元件像普通纖維那樣容易加工、比較輕便，但電力生產能力是相同重量的陶瓷類元件的14倍。如果用貼在胳膊上的腕帶形態來制作，就會產生大約40毫瓦(以氣溫零上20度，體溫37度為基準)的電力，大大超過了在智能帶上使用的電子傳感器電力消耗量。如果制作成上衣大小來穿，就可生產兩瓦電力，甚至可以供手機通話。