Відомо, що перетворення теплової та електричної енергії можуть здійснюватися з використанням пристроїв, які мають електричну ємність (ємнісних термоелементів) [1 - 3]. В [1] описані деякі можливі перетворення теплової та електричної енергії з використанням керованих ємнісних термоелементів. В [4] описана можливість зміни типу провідності напівпровідникового термоелектричного матеріалу в гетеро-структурі під дією поперечного електричного поля. Зокрема, у зв’язку з цим розглянемо наступний приклад можливого застосування елементів, які здатні змінювати свої властивості під дією того/тих чи іншого/інших фактора/факторів (наприклад, під дією поперечного електричного поля чи іншого фактора змінювати тип електричної провідності, наприклад, з n-типу на p-тип). Перетворювач теплової та електричної енергії може містити два або більше електропровідні електроди (обкладки, поверхні), які утворюють електричний/електричні конденсатор/конденсатори (того чи іншого типу; як один з варіантів, суперконденсатор/суперконденсатори). Перетворювач може містити гетеро-структуру, у якої під дією того/тих чи іншого/інших фактора/факторів може змінюватися тип електричної провідності, наприклад, з n-типу на p-тип. Принаймні один електрод перетворювача може мати більше як один електричний вивід (контакт). Коефіцієнт Пельтьє (Зеєбека) принаймні одного електрода може відрізнятися від коефіцієнту Пельтьє (Зеєбека) іншого/інших провідника/провідників, який/які утворює/утворюють з вказаним принаймні одним електродом електричний/електричні контакт/контакти [1]. Принаймні один електрод може використовуватися для керування властивостями перетворювача. У перетворювачі, зокрема, для керування його властивостями, може/можуть застосовуватися електрокалоричний / електрокалоричні діелектрик/діелектрики (між електродами).
З використанням описаного перетворювача може бути реалізований, наприклад, наступний цикл (який може повторюватися): заряджання конденсатора; зміна властивостей перетворювача, наприклад, властивостей принаймні одного електрода конденсатора (наприклад, зміна типу провідності, зміна коефіцієнту Пельтьє (Зеєбека)); розряджання конденсатора (при змінених властивостях); інша зміна властивостей перетворювача, наприклад, властивостей принаймні одного електрода конденсатора (наприклад, зміна типу провідності, зміна коефіцієнту Пельтьє (Зеєбека)). Під час описаного циклу можуть здійснюватися ті чи інші перетворення теплової та електричної енергії. Наприклад, можливі виділення або поглинання тепла при заряджанні та розряджанні конденсатора (наприклад, тепла Пельтьє [1]; тепла, пов’язаного з калоричним ефектом; якщо використовується суперконденсатор, то тепла, пов’язаного з використанням суперконденсатора). Властивості перетворювача під час циклу можуть змінюватися різними способами, наприклад: шляхом зміни температури, дією електричного та/або магнітного поля, дією електромагнітного випромінювання тощо.
Температуру конденсатора (як варіант, суперконденсатора) можуть змінювати (надавати теплову енергію перетворювачу або забирати теплову енергію від перетворювача можуть) різними способами та засобами (наприклад, суперконденсатором, калоричним елементом, тепловим насосом тощо). Наприклад, температуру суперконденсатора, який виділяє тепло при заряджанні можуть змінювати іншим суперконденсатором, який при заряджанні поглинає тепло та/або електрокалоричним елементом.
Якщо коефіцієнт Пельтьє принаймні одного електрода конденсатора (суперконденсатора) буде відрізнятися від коефіцієнту Пельтьє інших провідників (з якими контактує принаймні один електрод), то може також реалізовуватися і ефект Пельтьє, зокрема, при зміні заряду конденсатора (суперконденсатора). Внаслідок ефекту Пельтьє у конденсаторі (суперконденсаторі) при зміні його заряду може на деякий час (на час перехідних процесів) утворюватися відповідний просторовий градієнт температур. Відомо, що в деяких суперконденсаторах в такому випадку може здійснюватися перетворення теплової енергії в електричну, яке пов’язане з просторовим градієнтом температур.
Особливістю використання ємнісних термоелементів для перетворень теплової та електричної енергії є те, що перетворення можуть здійснюватися з використанням змінного струму.
Література
1. Кшевецький О. С., UA Патент № 156435, бюл. 25, (2024)
2. Кшевецький О. С. Дещо про способи зміни температури перетворювачів теплової та електричної енергії. Світ наукових досліджень. Випуск 44: матеріали Міжнародної мультидисциплінарної наукової інтернет-конференції. 2025. С. 182-186. URL: https://www.economy-confer.com.ua/full-article/6450
3. Кшевецький О. С. Дещо про використання перетворювачів теплової та електричної енергії з властивостями суперконденсаторів. Світ наукових досліджень. Випуск 47: матеріали Міжнародної мультидисциплінарної наукової інтернет-конференції. 2025. С. 180-183. URL: https://www.economy-confer.com.ua/full-article/6644/
4. Mona Abdi, Bandar Astinchap, Farhad Khoeini, Thermoelectric properties of MoS2-MoTe2 and MoS2-MoSe2lateral hetero-structures: The effects of external magnetic, transverse electric fields and nanoribbon width, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, Volume 165, 2025, 116119, https://doi.org/10.1016/j.physe.2024.116119
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter