热电材料应用简介

1823 年，Seebeck 发现由两种不同金属接合成的线路上，若两接点间有温差时，即会產生电位差。这个现象即是热电偶 (thermal couples) 测量温度梯度及热电產生器(thermoelectric generator) 之工作原理。 12 年后，Peltier 则发现若於由两种不同金属接合成的线路上通电流，其中一接点会放热而另一接点则会吸热。而这个现象即是热电致冷器 (thermoelectric cooler ) 之工作原理。於1851，物理学家 Thomson (Lord Kelvin) 建立了热电现象的理论基础;他推导出Seebeck coefficient (Sab)及 Peltier coefficient(Πab) 之间的关係 (Πab = T Sab) 并预测第三种热电现象的存在 – Thomson effect，而后他由实验证明其存在。而后的 100 年，由於一般材料的热电效率低，不能引起科学家广泛的兴趣，热电现象这个领域几乎停滞不前。
一直到1954 年， Goldsmid 和Douglas 用有较高电热效应的半导体材料，将其研发的热电致冷器成功的冷却至 0°C 以下，才因此引起全球性
的研发热潮。 1977 年美国旅行家无人太空船升空，其中部份电能便是利用放射性热电產生器 (radioisotope thermoelectric generators) 產生，这为热电现象之应用写下光明的前景。