Pêşkêşkirina çavkaniyên domdar ên elektrîkê yek ji wan pirsgirêkên herî girîng ên vê sedsalê ye. Herêmên lêkolînê di materyalên enerjiyê yên enerjiyê de ji vê motîvasyonê derdikevin, di nav de thermoelectric1, fotovoltaic2 û thermophotovoltaics3. Her çend me ji materyal û amûrên ku bikaribin enerjiyê di nav rêza joule de bikar bînin, materyalên pyroelektrîkî hene ku dikarin enerjiya elektrîkê di guhertinên germahiya demkî de veguherînin SENVESTERS4 û enerjiyê. Li vir me di forma kapasîteya pirrjimar a macroskopîk de ji 42 gram gram skandium tantalate çêkirî, hilberîne 11.2 j enerjiya elektrîkî ya li ser cycle ya thermodyamic. Her modulek pyroelectric dikare ji bo 4.43 j cm-3 per cycle-ê dendikek elektrîkê çêbike. Her weha em destnîşan dikin ku du modulên wiha diqewimin 0,3 g bi domdarî ne bes in Di dawiyê de, em destnîşan dikin ku ji bo germahiya germahiya 10 k, ev kapasîteyên pirjimar dikarin bigihîjin 40% kargêriya carnot. Van taybetmendiyan ji ber (1) qonaxa ferroelectric ji bo karbidestiya bilind in, (2) leaktora nizm a heyî ji bo pêşîgirtina windahiyan, û (3) voltaja bilind. Van mîkroskopîk, pîvazên hêza pyroelektrîkî ya pîvandî û kêrhatî ji nû ve hilberîna nifşê thermoelectrîkî ne.
Li gorî pîvana germahiya xwerû ya ku ji bo materyalên thermoelectrîkî tê xwestin, çandiniya enerjiyê ya materyalên thermoelectric hewce dike ku bi demê re çîkolata germahiyê hebe. Ev tê wateya cerdevanek thermodînamîkî, ku çêtirîn ji hêla xalîçeya entropy (û) -Temperature (t) ve tê vegotin. Figure 1a Materyalek Tîpa Pyroelektrîkî ya Nek-Linear (NLP) nîşan dide ku nîşan dide ku veguherînek qonaxa firingrîkî ya zevî di pêşengiya scandium de (PST) nîşan dide. Beşên şîn û kesk ên çîkolata li ser stûna St li gorî enerjiya elektrîkê ya veguherîner li cycle Olson (du beşên isotermal û du isopes). Li vir em du cycles bi heman guhartina elektrîkê (zeviyê li ser û off) û guhertina germê δt, albeit bi germên cûda yên destpêkê ve dihesibînin. Cilê kesk di qonaxa veguherîna qonaxê de ne ye û bi vî rengî ji qada şîn a ku di herêma veguherîna qonaxê de cih digire heye. Di diagram de st, devera mezintir, enerjiya berhevkirî mezintir. Ji ber vê yekê, veguheztina qonaxê divê bêtir enerjiyê berhev bike. Pêwîstiya çîkolata mezin a li NLP-ê ji bo hewcedariya serlêdanên elektrotîkî yên mezin e, 10, 11, 11, Rewşa Performansa Cooling di Cycle 13,14,15,16. Ji ber vê yekê, me PST MLC-ê berjewendiya ji bo çandina enerjiya germî nas kiriye. Van nimûneyan bi tevahî di nav rêbazan de hatine diyar kirin û di nav notên pêvekirî de têne diyar kirin (şirovekirina mîkroskopiya elektronan), 2 (ciyawaziya X-ray) û 3 (kalorimetry).
A, sketch of a entropy (s) -Temperature (t) bi zeviya elektrîkê li ser û vekişandin li ser materyalên NLP-ê ku veguherînên qonaxê nîşan dide. Du cîkolên berhevkirina enerjiyê di du zeviyên germahiya cûda de têne nîşandan. Cilên şîn û kesk di hundurê û derveyî veguhastina qonaxê de, bi rêzdarî, û li herêmên pir cûda yên rûyê erdê diqewimin. b, du pst mlc ringên unipolar, 1 mm qehweyî, di navbera 0 û 155 KV CM-1 li 20 ° C û 90 ° C, bi rêzdarî, û cyclesên têkildar ên olsen. Tîpên ABCD li ser dewletên cihêreng di cîkolata Olson de behs dikin. AB: MLC bi 155 KV CM-1 li 20 ° C hate tawanbar kirin. BC: MLC li 155 KV CM-1 hate domandin û germahî li 90 ° C hate bilind kirin. CD: MLC li 90 ° C hilweşîne. Da: MLC di zeviya zer de 20 ° C şil kir. Qada şîn bi hêza inputê re hewce dike ku ji bo destpêkirina cycle. Qada orjînal enerjiya ku di yek cycle de tê kom kirin. C, panelê top, voltaja (reş) û niha (sor) li hember dem, di heman demê de di heman cîkolata Olson de wekî b. Du inserts amplifasyona voltaja û niha di xalên sereke de di cîkrokê de temsîl dikin. Di panelê jêrîn de, qadên zer û kesk, ji rêzê, ji bo 1 mm mlc zer. Enerjî ji curvesên heyî û voltaja li ser panelê jorîn tê hesibandin. Enerjiya neyînî li ser enerjiya berhevkirî têkildar e. Pêngavên ku bi tîpên mezin di çar kesayetan de têkildar in, di cycle Olson de heman in. Cycle AB'CD li gorî cîvaka hişk (nîşana 7).
li ku derê e û d qada elektrîkê û qada koçberiya elektrîkê, bi rêzdarî ne. Nd dikare bi nerasterê ji Circuit (Fig. 1b) an rasterast bi destpêkirina cyclyamîkî ya thermodynamic were wergirtin. Rêbazên herî kêrhatî ji hêla Olsen ve di xebata xwe ya pêşeng a li ser berhevkirina enerjiya pyroelektrîkî de di 1980S17 de hate diyar kirin.
Li ser Fig. 1B du loopên Monopolar ên 1 MM-ê ya 1 MM-ê ya PST-MLC-ê di 20 ° C û 90 ° C de, bi rêzdarî, li ser sînorê 0 heta 155 kv CM-1 (600 v) kom kirin. Van her du cycles dikarin werin bikar anîn da ku bi neyekser enerjiyê ku ji hêla cycle ya Olson ve hatî berhev kirin di Figure 1a de tê hesibandin. Di rastiyê de, çerxa olsen ji du şaxên isofield (li vir, zeviya zero di data û 155 KV CM-1 de pêk tê) û du şaxên isotermal (li vir, 20 ° с di nav şaxê AB de). C di şaxê CD de) enerjiya ku di dema cycle de hatî berhev kirin li herêmên orange û şîn (EDD entegre). Enerjiya berhevkirî ND cûdahiya di navbera enerjiya input û derketinê de ye, ango tenê qada orange li Fig. 1b. Ev taybetmendiya olîner a taybetî bi dendika enerjiya 1,78 j cm-3 dide. Qedexeya Stirling alternatîfek ji Cycle Olson (Nîşeya Bilind a 7) ye. Ji ber ku qonaxa heqê domdar (dorpêçê vekirî) bi hêsanî gihîştiye, dendika enerjiyê ji Fig. 1b (cycle ab'cd) digihîje 1.25 j cm-3. Ev tenê 70% ji tiştê ku cîvakerê Olson dikare berhev bike, lê amûrên dirûnê hêsan dike.
Digel vê yekê, em rasterast enerjiya ku di dema çîkolata Olson de hatine berhev kirin bi enerjiya PST MLC bi karanîna qonaxa kontrolkirina germê ya Linkam û metre çavkaniyek (rêbazek). Hêjmar 1C li jor û di navbêna têkildar (sor) û voltaja heyî (reş) de nîşan dide ku li ser heman 1 mm pst mlc têne berhev kirin ji ber ku loop di heman cycle Olson de derbas dibe. The niha û voltaja gengaz e ku meriv enerjiya berhevkirî were hesibandin, û curên li Fig. 1c, jêrîn (kesk) û germahî (zer) li seranserê cycle. Nameyên ABCD di heman demê de eynî cîkreya Olson di Fig. 1 de temsîl dikin. Encama vê destpêkê ya domdar ev e ku voltaja curve (xalîçeya reş) ji ber zeviya veqetandina potansiyela ne-linear d PST (Fig. 1c, inset top) ne linear e. Di dawiya barkirinê de, 30 MJ enerjiya elektrîkê di MLC de tê hilanîn (Point B). MLC wê hingê germ û negatîfek negatîf e (û ji ber vê yekê. Voltaja li ser MLC (CDKê CD) wê hingê kêm dibe, di encamê de 60 mj xebatek elektrîkî ya zêde. Enerjiya tevahî ya hilberê 95 mj e. Enerjiya berhevkirî cûdahiya di navbera enerjiya input û derketinê de ye, ku 95 - 30 = 65 mj dide. Ev bi dendika enerjiyê ya 1.84 j cm-3 re têkildar e, ku pir nêzîkî nd ji ring ji Ring e. Reproducibility of this olson cycle is to tested (notion supplements 4). Ji hêla voltaja û germahiya zêde ve zêde kirin, me 4.43 j cm-3 bi karanîna Olsen cycles di nav 0.5 mm pst mlc de li ser sînorê germahiya 750 V (195 KV CM-1) û 175 ° C (Nîşeya Supplementary 5). Ev çar caran ji performansa çêtirîn a ku di wêjeyê de hatî ragihandin û li ser fîlimên zirav ên PB (PMN-PT) hate wergirtin (PMN-PT) (1.06 J CM-3) Ev performansa ji ber lehengiya leaksiyonê ya pir kêm (<10-7 A li 750 v û 180 ° C ve tê dîtin, li ber nakokiyên Smith et al.19-an ên ku li ser materyalên ku di lêkolînên berê de hatine bikar anîn17,20 bibînin. Ev performansa ji ber lehengiya leaksiyonê ya pir kêm (<10-7 A li 750 v û 180 ° C ve tê dîtin, li ber nakokiyên Smith et al.19-an ên ku li ser materyalên ku di lêkolînên berê de hatine bikar anîn17,20 bibînin. Эти характеристигнуты благодаря достигну остигну остаря этих MLC (<10-7 ile 750 в и 180 ° C, СМ. Примечании 6) - Критический момент, упомянутый смитом и др. 19 - в отличие от м материалам, Использованным в Более Санних Исследования17,20. Van taybetmendiyan ji ber dereceya pir kêm ya van mlc (<10-7 A li 750 v û 180 ° C, binihêrin Nîşeya Supplementary 6 ji bo hûrguliyan) - xalek krîtîk a ku ji hêla Smith et ve hatî destnîşan kirin. 19 - Berevajî materyalên ku di lêkolînên destpêkê de hatine bikar anîn17,20.由于这些 MLC 的泄漏电流非常低 (在 750 v 和 180 ° C 时 <10-7 A, 请参见补充说明 6 中的详细信息) - Smith 等人 19 提到的关键点 - 相比之下, 已经达到了这种性能到早期研究中使用的材料 17,20.由于由于 MLC 的的 的 泄漏 泄漏 泄漏 泄漏 和 80 ° C 时 <10-7 A, 中 详细 详细 信息)))))))))))))) - 等 人 相比之下 关键 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下相比之下, 已经达到了这种性能到早期研究中使用的材料 17.20. Поскольку ток утечки этих MLC очень низкий (<10-7 ile 750 в и 180 ° C, В в примевости упомянутый смитом и др. 19 - Для Сравнения, Были достигнуты эти характерики. Ji ber ku dereceya heyî ya van MLC pir kêm e (<10-7 A li 750 v û 180 ° C, binihêrin Nîşeya Supplementle 6 ji bo hûrguliyan) - xalek sereke ya ku ji hêla Smith et al re hatî destnîşan kirin. 19 - Ji bo berhevdanê, ev performans bi dest xistin.ji materyalên ku di lêkolînên destpêkê de 17,20 têne bikar anîn.
Heman merc (600 v, 20-90 ° C) li ser cycletêtê stêrk (Nîşeya Supplemently 7) bicîh kirin. Wekî ku ji encamên DECLE-yê tê hêvî kirin, hilberîn 41.0 MJ bû. Yek ji taybetmendiyên herî berbiçav ên cyclesên hişkbûnê şiyana wan e ku voltaja destpêkê bi bandora thermoelectricê vebike. Me bi voltaja zêdeyî 39 (ji voltaja destpêkê ya 15 V ve hat dîtin û bi voltaja dawî ya heta 590 v, dîtina Fig. 7.2).
Taybetmendiyek cihêreng a van MLC-ê ev e ku ew hêmanên makroskopî yên mezin in ku ji bo berhevkirina enerjiyê di nav sînorê joule de. Ji ber vê yekê, me di nava 7 mlc-ê de 1 mm 1 mm qefilandî, ku di nava 7 × 4-ê de tê de tê binavkirin, di nava 7 × 4-ê de, ku di navbera du rezervan de tê binavkirin, di nava du rezervan de, ku germahiya tîrêjê tête hesibandin. Bi karanîna cycle Olson di Fig. 2A, herêmên isothermal li 10 ° C û 125 ° C û herêmên isofield li 0 û 750 V (195 kv cm-1). Ev bi dendika enerjiyê ya 3.14 j cm-3 re têkildar e. Bikaranîna vê hevbeş, pîvandin di bin şertên cûda de hatine girtin (Fig. 2b). Têbînî ku 1.8 j li ser sînorê germahiya 80 ° C û voltaja 600 v (155 kv cm-1) hate wergirtin. Ev di peymana baş de bi 65 MJ re ji bo 1 mm pst ml mlc di bin heman şertan de ye (28 × 65 = 1820 mj).
A, damezrandina ceribandî ya Harv1 ya Harv1 Prototype li ser bingeha 28 MLC PSTS 1 mm Thlow (4 rêze × 7 kolon) li ser cycles Olson. Ji bo her çar gavên çargoşe, germ û voltaja di prototîpa de têne peyda kirin. Komputer pompeyek peristaltîk a ku diherike ku dihêle ku dihêle ku di nav rezervên sar û germ de, du valahî, û çavkaniyek hêzê. Komputer her weha thermocouples bikar tîne da ku daneyên li ser voltaja û niha li ser prototîpa û germahiya hevbeş ji hêza peyda bike. b, enerjî (reng) ji hêla 4 × 7 MLC Prototype li hember sînorê germê (X-ax) û voltaja (y-ax) di ezmûnên cûda de.
Guhertoyek mezin a Harvester (Harv2) bi 60 PST MLC 1 mm qul û 160 pst mlc 0,5 mm Di sala 1984-an de, Olsen Harvester-ê li ser bingeha 317 G ya PB (ZR, TI) O3-ê ya ku ji 6.23 J ya elektrîkê di germahiya 150 ° C (Ref. 21) de hilberîne. Ji bo vê kombînê, ev tenê nirxa din a ku di qada joule de heye. It got just over half the value we achieved and nearly seven times the quality. Ev tê vê wateyê ku dendika enerjiyê ya Harv2 13 caran bilind e.
Heyama demjimêra Harv1 57 seconds e. Vê yekê 54 mw hêza bi 4 rêzikên 7 kolonên 1 mm yên mm ên MLC-ê hilberand. Ji bo ku ew pêngavek din bavêje, me sêyemîn hevbeş (harv3) bi 0.5mm pst mlc û sazkirina mîna harv2 (Nîşeya Supplement 9) ava kir. Me di 12.5 seconds de wextê germbûnê pîvand. Vê yekê bi demjimêrek cycle ya 25 s (Hêjîrê Supplementle. 9) re têkildar e. Enerjiya berhevkirî (47 MJ) hêzek elektrîkê ya 1.95 mw ji me re dide, ku di rê de me ku em bifikirin ku Harv2 0.55 W (nêzîkî 1.95 MW × 280 PST MLC 0.5 mm Themed). Digel vê yekê, me veguhastina germê bi karanîna simulasyona elementa fînalê (Nîşe, Nîşeya Supell, Supplement 10 û Tabloyên Bilind 2-4) Li gorî ezmûnên Harv1. Modeling elementa finited ku ew gengaz kir ku nirxên hêzê hema hema fermana mezinahiyê bilindtir bike (430 mw). × 4 kolon (Wekî din, 960 mw dema ku tank li kêleka hevberdanê bû, supplementary Fig. 10b).
Ji bo ku kêrhatîbûna vê kolektorê nîşan bide, ku bi tenê du 0.5 mm pst mîkrobên germê, duçerxa voltage-ê, duçerxe, du thermoCoPlets, du thermoCouple û xêzkirina dengbêjan (Nîşeya Supplementary 11) pêk tê. Circuit hewceyê kapasîteya hilanînê ye ku di destpêkê de ji 9V-ê ve were hesibandin û dûv re jî bi xweseriyê ji -5 ° C heta 85 ° C, li vir di cycles 160 s de (di nav de 11 cycles di Nîşeya Supplementary de têne nîşandan). Bi teybetî, du MLC di pîvandinê de tenê 0.3G dikarin xweseriya vê pergala mezin kontrol bikin. Taybetmendiyek din a balkêş ev e ku veguheztina voltaja kêm e ku 400V-ê ji 10-15V veguherîne 79% bifroşe (Nîşeya Bilind a 11.3).
Di dawiyê de, me karbidestiya van modulên MLC-ê di veguherîna enerjiya germî de veguherîne enerjiya elektrîkê. Faktora Qalîteyê wekî rêjeya dendika enerjiya elektrîkê ya berhevkirî ya ku ji dendika qanê ya germkirî ya (Nîşeya Bilind a 12) hatî destnîşan kirin:
Hêjmarên 3A, B Ji her awayî fonksiyonek germahiya germê ya Olsen, bi kargêriya jêzêde ya Olsen-ê, wekî fonksiyonek germahiya germê ya 0.5 mm qefalek pst mlc nîşan bide. Herdu komên daneyê ji bo qada elektrîkê ya 195 kv cm-1 têne dayîn. Karbidest \ (\ ev \) digihîje 1.43%, ku ji% 18-ê ηr e. Lêbelê, ji bo gelek germahiya 10 K ji 25 ° C heya 35 ° C, ηr digihîje nirxên heta 40% (curve şîn di Fig. 3b). Ev du caran nirxa naskirî ye ji bo materyalên NLP-ê di fîlimên PMN-PT-ê de tomar kirin (ηr = 19%) di rêza germahiya 10 k û 300 KV CM-1 (Ref. 18). Rengên germahiya li jêr 10 K nehatiye hesibandin ji ber ku hysteresis germî ya PST MLC di navbera 5 û 8 K. de naskirina bandora erênî ya veguhastina qonaxa li ser karmendê krîtîk e. Bi rastî, nirxên çêtirîn ên η û ηr hema hema hemî di germahiya destpêkê de TI = 25 ° C di Figs de têne wergirtin. 3a, b. Ev ji ber veguheztina qonaxek nêzîk e dema ku zeviyek nayê sepandin û germahiya curie TC li van mlc-ê di van MLC de (Nîşeya Bilind a 13).
a, b, karbidestiya η û kargêriya propraqî ya cîvaka Olson (a) \ (eta / {_/95 \, \.) (b) Δtspan.
Obsavdêriya paşîn du encamên girîng hene: (1) Divê her çîkolata bandor li germahiyên li jor TC-ê ji bo veguheztina qonaxa zeviyê (ji paraelectric heta ferroelectric) çêbibe; (2) Van materyalan di demên dûr de nêzê TC-ê pirtir in. Her çend di ezmûnên me de efsûneyên mezin têne nîşandan, sînorê germahiya sînorkirî ji me re nehêle ku ji ber sînorê carnot mezinan bigihîjin encam (\ delta t / t \)). Lêbelê, karbidestiya hêja ku ji hêla van PST MLC ve hatî destnîşan kirin Olsen dema ku "motora idealerasyona idealeratical a ku di navbera 50 ° C û 250 ° C de dixebite dikare ji% 30" 17 be. Ji bo ku bigihîjin van nirxan û testê ceribînin, ew ê kêrhatî be ku hûn PST-ên Doped bi TCS-ên cûda bikar bînin, wekî ku ji hêla shebanov û borman ve hatî xwendin. Wan nîşan da ku TC di PST de ji 3 ° C (SB Doping) heya 33 ° C (TI Doping) 22 cûda dibe. Ji ber vê yekê, em hîpotez dikin ku nifşên din ên nifşên PYROELECTRICS li ser bingeha doped PST MLC an materyalên din ên bi veguhastina qonaxa yekemîn a bihêz dikarin bi hêza hêza hêza çêtirîn re pêşbaz bikin.
Di vê lêkolînê de, me MLC-ê ji PST-ê vekir. Van amûran ji rêzek elektrodên PT û PST-ê pêk tê, bi vî rengî çend kapasîteyên bi paralel ve girêdayî ne. PST hat hilbijartin ji ber ku ew materyalek ekolojîk e û ji ber vê yekê materyalek potansiyela nlp ya potansiyel e. Ew li dora 20 ° C veguherînek qonaxa ferroelectric-parzematîk a pêşîn nîşan dide Di vê lêkolînê de, me 10.4 × 7.2 × 1 mm³ û 10.4 × 7.2 × 0.5 mm³ MLC. MLC bi pîvazek 1 MM û 0.5 mm ji 19 û 9 tîpên PST-ê bi qasî 38.6 μm, bi rêzdarî hate çêkirin. Di her du rewşan de, di navbera 2.05 μm elektrodên platînumê yên qenc de di navbera 2.05 μm de hate danîn. Sêwirana van MLC-ê texmîn dike ku% 55 PST-ê çalak e, bi beşa di navbera elektrodan de (Nîşeya Bilind 1). Qada elektrodê çalak 48.7 MM2 (Tabloya Supplementle 5) bû. MLC PST ji hêla reaksiyonek qonaxa qonaxê û rêbazê ve hate amadekirin. Hûrguliyên pêvajoya amadekirinê di gotara paşîn14 de hatine diyar kirin. Yek ji cûdahiyên di navbera PST MLC û gotara paşîn fermana B-malperan e, ku gelek bandor li ser performansa EC-ê di PST de dike. Fermana B-malperên PST MLC 0,75 (Nîşeya Bilind a 2) ku ji hêla sintering li 1400 ° C ve hatî wergirtin li dû bi sedan demjimêran li ser 1000 ° C. Ji bo bêtir agahdarî li ser PST MLC, binihêrin Nîşeyên Supplementsary 1-3 û Tabloya Supplementsary 5.
Têgîna sereke ya vê lêkolînê li ser bingeha cerdevaniya Olson e (Fig. 1). Ji bo cîkreyek wusa, pêdivî ye ku em rezerva germ û sar û hêzek hêzê ya ku dikare voltaja û kontrolkirina voltaja û niha di nav modulên cûda yên MLC de were kontrol kirin. Van cycles rasterast du mîhengên cihêreng bikar anîn, bi navgîniya modulên linkam (1) yek MLC ve girêdayî ye Di doza paşîn de, felqek dielectric (rûnê silicone bi vîzyona 5 CP-ê li 25 ° C, ji sigma Aldrich) ji bo danûstendina germê (germ û sar) û MLC hate bikar anîn. Rezerva germî ji konteynirek qelew pêk tê ku bi felqê dielectric tijî ye û li ser plakaya germî tê danîn. Hilberîna sar ji rûnê ava vexwarinê ya bi tubên derewîn ên ku di nav dezgehek mezin a plastîk a ku bi av û berfê tijî ye. Du valvesên sê-alî (ji biyo-kîmya bio-kem-ê hatine kirîn li her dawiya hevokê hatin danîn da ku bi rengek rastîn ji yek rezerva xwe veguherînin (Figure 2a). Ji bo pêgirtina hevsengiya germî ya di navbera pakêta PST-MLC de, serdema cycle, heya kumîk û derziyê li ser pst-MLC-ê ya PST-ê hate dirêj kirin) heman germahiya xwe nîşan da. Python script hemî amûrên (çavkaniya çavkaniyê, pompes, valves, ango çîkolata ku tê de ye, ji bo ku ew ji bo cycle Olson bixwazin, ji hêla voltaja serlêdanê ve tê rêve kirin.
Bi alternatîfî, me van pîvandinên rasterast ên enerjiya berhevkirî bi rêbazên neyekser piştrast kir. Van rêbazên neyekser li ser bingeha koçberiya elektrîkê (D) li qada elektrîkê (e) li germahiyên cuda hatine berhev kirin, û bi hesabkirina qada di navbera du loopên cuda de, yek dikare bi qasî enerjiyê were berhev kirin, wekî ku di hejmarê de tê nîşandan. di Figure 2 de. .1b. Van loopên ku bi karanîna metre çavkaniya Keithley têne kom kirin.
Bîst û heşt 1 mm PST MLC di nav 4-rêzan de, li gorî sêwirana ku di referansê de hatî vegotin, di nav 4-rêzan de civandin. 14 Ev bi lêzêdekirina tilikên du-alî yên du-alî wekî amûrên derewîn ên li dora perdeyên pst mlc hene. PST MLC bi PARALLEL re bi PRODE-a Epoxy Zîv di têkiliya elektrodê de bi piranî ve girêdayî ye. Piştî vê yekê, telên bi reseniya zîvîn a zîvîn ji her aliyekî termînalên elektrodê re ji bo girêdana hêza hêza peyda kirin. Di dawiyê de, tevahiya strukturê li pola polisin binivîse. Dûvre li ser toza lîberê diherike da ku bicîhkirina rast were peyda kirin. Di dawiyê de, 0.25 mm Thermocouplên Tîpa K-ê ya zirav li her dawiya strukturên PST-MLC hatine çêkirin da ku li germahiya navmalîn û derziyê li germ bikin. Da ku vê yekê bikin, hêşîn divê pêşî were perforated. Piştî sazkirina thermocouple, heman adhesive wekî berê di navbêna thermocouple û wire de bicîh bikin da ku sekinandin.
Heşt prototîpên cuda hatine çêkirin, çar ji wan 40 00 mm MLC PST-ê wekî planên paralel bi 5 kolon û 8 rêzan hatine belav kirin, û çar ên mayî jî MLC-ê ya mayî jî hene. Di 3-koloniya × 5-rêzika avahiya paralel. Hejmara giştî ya PST MLC-ê tê bikar anîn 220 (160 0,5 mm qehweyî û 60 pst mlc 1 mm zer). Em van her du subunits harv2_160 û harv2_60 dibêjin. Di prototîpa harv2_160 de di nav prototîpa harv2_160 de ji du tîpên du-alî yên 0.25 mm bi telek 0.25 mm di navbera wan de derbas dibe. Ji bo Harv2_60 Prototîpa, me heman prosedurek dubare kir, lê bi karanîna tela zirav 0.38 mm. Ji bo Symmetry, Harv2_160 û Harv2_60 xwedan cûrbecûr, pomp, valves û aliyê sar (Nîşeya Supplements 8). Du yekîneyên Harv2 re rezervanek germê, konteynirek 3 lître (30 cm x 20 cm x 5 cm) parve bikin li du plakên germ ên bi magnetên zivirandî. Hemî heşt prototîpên kesane bi paralel ve girêdayî ne. Harv2_160 û Harv2_60 Subunits di heman demê de di encama Olson de di encamê de 11.2 J.
Place 0.5mm pst mlc di nav polyolîn de bi tîpa dualî û her du aliyan ve girêdayî ye da ku cîhê ji bo ku ji bo liquidê biafirîne. Ji ber mezinahiya wê ya piçûk, prototîpa li tenişta valahiya rezervanek germ an sar hate danîn, demên cycles kêmkirin.
Di PST MLC de, zeviyek elektronîkî ya domdar bi pêkanîna volkek domdar heya şaxê germkirinê tê sepandin. Wekî encamek, gerîdokek germî ya neyînî tête çêkirin û enerjî tê hilanîn. Piştî germkirina PST MLC, zevî tê rakirin (v = 0), û enerjiya ku tê de tê hilanîn, vedigere çavkaniya çavkaniyê, ku bi yek beşdariya enerjiya berhevkirî re têkildar e. Di dawiyê de, bi voltaja v = 0 pêkanîn, PSTên MLC ji germahiya xwe ya destpêkê re germ dibin da ku cycle dîsa dest pê bike. Di vê qonaxê de, enerjî nayê berhev kirin. Em Ran Cycle Olsen 2410 SourceMeter 2410 bikar anîn, ji bo çavkaniyek voltajê bi nirxa voltajê û damezrandina li ser qonaxa maqûl ji bo hesabên bihayê ji bo hesabên enerjiyê yên pêbawer hatin berhev kirin.
Di rêzikên hişkkirinê de, PST MLC di moda çavkaniya voltajê de li nirxa zeviyê ya destpêkê (voltaja destpêkê 5) ji bo hejmareke barkirinê ji bo hejmareke pêbawer a enerjiyê pêk tê) û germahiya sar. Di rêzikên hişkkirinê de, PST MLC di moda çavkaniya voltajê de li nirxa zeviyê ya destpêkê (voltaja destpêkê 5) ji bo hejmareke barkirinê ji bo hejmareke pêbawer a enerjiyê pêk tê) û germahiya sar. В циклах Стирлинга PST MLC заряжались рижиме насточника напряженика причальния причальния причальния желаемом податлим податливом токе, Так что этап зарядки занимает около 1 с (и набирается достаточное торачество холодная температура. Di sterling PST MLC Cycles de, ew di moda çavkaniya voltaja de di nirxa destpêkê ya zeviyê elektrîkê de (voltaja destpêkê ya vi/), PST MLC 在电压源模式下以初始电场值 (初始电压 vi> 0) 充电, 所需的顺应电流使得充电步骤大约需要 1 秒 (并且收集了足够的点以可靠地计算能量) 和低温. Di çîkaya masterê de, PST MLC li nirxa zeviyê ya elektrîkê (voltaja destpêkê VI> 0) di moda çavkaniya voltaja de tê dayîn (û me xalên bihayê berhev kirine (enerjî) û germahiya nizm berhev kirin. PST MLC зарлинга PST MLC zaxuyanî di нежени напaristan Требуемый Ток податливости таков, что этап зарядки заколо 1 энергию) и низкие температуры. Di qonaxa hişkkirinê de, PST MLC di moda çavkaniya voltaja de bi nirxek destpêkê ya zeviyê elektrîkê (û hejmareke pêdivî ye ku bi pêbaweriyê ve were berhev kirin) û germên nizm werin hesibandin.Berî ku PST MLC germ bibe, bi pêkanîna hevpişkek heyî ya I = 0 MA (herî kêm hevberdana ku çavkaniya pîvandina me dikare bibe 10 Na). Di encamê de, berdêl di PST ya MJK de dimîne, û voltaja wekî nimûneyê germ dibe. Enerjî di Arm BC de nayê berhev kirin ji ber ku I = 0 MA. Piştî gihîştina germahiyek bilind, voltaja li MLT ft. Di heman nûçeyên heyî de li ser çavkaniya metre-yê tê vegerandin. Ji ber berjewendiya voltajê, enerjiya hilanînê li germahiya bilind ji ya ku di destpêka cycle de peyda bû zêde ye. Di encamê de, enerjî bi veguheztina germê di elektrîkê de tê wergirtin.
Me Keithley 2410 SourceMeter bikar anî da ku voltaja kontrol bikin û niha li ser PST MLC-ê bicîh bikin. Enerjiya têkildar bi yekkirina hilberê voltaja û niha ji hêla çavkaniya Keithley ve hatî şandin, \ (\ rm {_ {\ right. Li ser Curve Energy Curve, nirxên enerjiya erênî wateya enerjiyê ye ku em ji MLC PST re bidin, û nirxên neyînî wateya enerjiya ku em ji wan derxînin û ji ber vê yekê enerjiyê wergirt. Hêza têkildar ji bo parçeyek berhevokê ya hatî dayîn bi dabeşkirina enerjiya berhevkirî ya ji hêla serdema tevahî ya tevahiya cycle.
Hemî daneyên di nivîsa bingehîn an di agahdariya zêde de têne pêşkêş kirin. Pêdivî ye ku nameyan û daxwazên ji bo materyalan ji çavkaniya daneyên li ser an ed-ê re hatine peyda kirin.
Ando Junior, Oh, Maran, Alo & Henao, NC Reviewavdêriyek Pêşveçûn û Serlêdanên Mîkrobenerectric Thermoelectric ji bo Darkirina Enerjiyê. Ando Junior, Oh, Maran, Alo & Henao, NC Reviewavdêriyek Pêşveçûn û Serlêdanên Mîkrobenerectric Thermoelectric ji bo Darkirina Enerjiyê.Ando Junior, Ohio, Ohio, MARAN, ALOO, NC Overview of pêşkeftin û serîlêdana mîkrobeneratorên thermoelectric ji bo çandina enerjiyê. Ando Junior, OH, MARAN, ALO & HENAO, NC. Ando Junior, OH, MARAN, ALO & HENAO, NCAndo Junior, Ohio, Maran, Alo, û Henao, NC ji bo çandina enerjiyê pêşveçûn û serîlêdana mîkrogeneratorên thermoelectric fikirîne.dîsa vekirin. alîkarî. Rev. Rev. 91, 376-393 (2018).
Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Since, Materyalên WC Photovoltaic: Nîşaneyên heyî û pirsgirêkên pêşerojê. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Since, Materyalên WC Photovoltaic: Nîşaneyên heyî û pirsgirêkên pêşerojê.Polman, A., Knight, M., Garnett, Ek, Ehrler, B. û Sîno, Materyalên FotoVoltaic: Performansa Dawîn û Pirsgirêkên Pêşerojê. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Since, WC 光伏材料: 目前的效率和未来的挑战. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Since, Materyalên Solar WC: Karbidestên heyî û pirsgirêkên pêşerojê.Polman, A., Knight, M., Garnett, Ek, Ehrler, B. û Sîno, Materyalên FotoVoltaic: Performansa Dawîn û Pirsgirêkên Pêşerojê.Zanist 352, AAD4424 (2016).
Strana, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Conjuncted Pyro-Piezoelectric ji bo germahiya hevdem û hesta zextê ya xwe-hêzdar. Song, K., ZHAO, R., WANG, ZL & Yang, Y. Conjunct Pyro-Piezoelectric bandora germahiya hevdem û hişmendiya zexta xwe.Strana K., Zhao R., Wang ZL û Yan Yu. Bandora pyropiezoelectric ji bo pîvandina hevdemî ya xweser a germahî û zextê. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y.. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Yang, Y. Ji bo xwe-hêz di heman demê de wekî germ û zexta.Strana K., Zhao R., Wang ZL û Yan Yu. Thermopiezoelectric bandorê ji bo pîvandina hevdemî ya xweser a germahî û zextê.Pêşve. Alma Mater 31, 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Hariving Energy Li ser bingeha Cycles Ericsson Pyroelektric li seramîkek ferroelectric a rihet. Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Hariving Energy Li ser bingeha Cycles Ericsson Pyroelektric li seramîkek ferroelectric a rihet.Sebald G., Prouvost S. û Guyomar D. Darbesta enerjiyê li ser bingeha cyclesên ericsson ên Pyroelektrîkî yên di seramîkên ferroelectric ferroelectric de.Sebald G., Prouvost S. û Guyomar D. Darkirina enerjiyê di seramîkên ferroelectric ên li ser bingeha çîkolata Ericsson Pyroelectric. Smart Alma Mater. awayî. 17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW электрокалорические и пилие материалы Преобразования твердотельной электротермической эnerгии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Nifşê Nêzîk û Materyalên Pyroelectric ji bo Intercersmersion Enerjiya Solle Electrotermal. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW электрокалорические и пилие материалы Преобразования твердотельной электротермической эnerгии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Nifşê Nêzîk û Materyalên Pyroelectric ji bo Intercersmersion Enerjiya Solle Electrotermal.Lady Bull. 39, 1099-1109 (2014).
Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Yang, Y. standard Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Yang, Y. standardZhang, K., Wang, Y., Wang, ZL Y H Y YAN, YU. Ji bo hejmarkirina performansa nanoelektrîkî ya nanoelektrîkî pîvanek standard û kalîteyê. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y.. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y.Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL Y H Y YAN, YU. Pîvan û pîvanên performansê ji bo hejmarkirina performansa nanoelektrîkê ya nanoelektrîkî.Nano Energy 55, 534-540 (2019).
Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, MOYA, X. & Mathur, ND ElectroCaloric Cycles Skandium Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, MOYA, X. & Mathur, ND ElectroCaloric Cycles SkandiumCrossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND 钽酸钪铅的电热冷却循环, 通过场变化实现真正的再生. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND. Tantalum.Crossley, S., Nair, B., Watmore, Rw, Moya, X. û Mathur, ND cycleavdêriyek sarbûna elektrotîk a skandium-rêberê ji bo nûvekirina rastiyê di nav rezberiya qadê de.Fizîka Rev. X 9, 41002 (2019).
Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, Materyalên Caloric Nd li nêzî Veguhestina Ferroic Phase. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, Materyalên Caloric Nd li nêzî Veguhestina Ferroic Phase.Moya, X., Kar-Narayan, S. û Mathur, Materyalên Caloric ND li nêzî veguherînên qonaxa Ferroid. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, Materyalên Termal ên Nd li nêzî Metlous Metallurgy.Moya, X., Kar-Narayan, S. û Mathur, Materyalên Termal ên Nd li nêzî veguherînên qonaxa hesin.Nat. Alma Mater 13, 439-450 (2014).
Moya, X. & Mathur, Materyalên Caloric ên ND ji bo sarbûn û germkirinê. Moya, X. & Mathur, Materyalên Caloric ên ND ji bo sarbûn û germkirinê.Moya, X. û Mathur, materyalên germî yên ji bo sarbûn û germkirinê. Moya, X. & Mathur, ND. Moya, X. & Mathur, materyalên germî yên ji bo sarbûn û germkirinê.Moya X. û materyalên germî yên Mathur nd ji bo sarbûn û germkirinê.Zanist 370, 797-803 (2020).
Torelló, A. & Defay, E. ElectroCaloric Coolers: A review. Torelló, A. & Defay, E. ElectroCaloric Coolers: A review.Torello, A. û Defay, E. electrocaloric Chillers: A review. Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器: 评论. Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器: 评论.Torello, A. û Defay, E. Hilberînerên Electrotermal: A review.Pêşveçû. elektronîk. alma mater. 8. 2101031 (2022).
Nuchokgwe, Y. ET al. Kêmasiya enerjiya mezin a materyalê electrocaloric di pêşengiya scandium-scandium-scandium de. Ragihana neteweyî. 12, 3298 (2021).
Nair, B. et al. Bandora elektrotortal ya Oxide Multilayer Capacitors mezin li ser sînorê germahiya fireh e. Nature 575, 468-472 (2019).
Torello, A. et al. Di nav rezervanên elektrotermî de di germahiya germahiya mezin de ye. Zanist 370, 125-129 (2020).
Wang, Y. Et Al. Pergala sarbûna hilberîna elektrotermal a dewleta bilind ya performansa bilind. Zanist 370, 129-133 (2020).
Meng, Y. ET al. Cascade Electrothermal amûrê ji bo bilindbûna germahiya mezin. Enerjiya Neteweyî 5, 996-1002 (2020).
Olsen, RB & Brown, DD High EfficieCy Direct Veguheztina germê ji bo pîvandina Pyroelektrîkî ya Pyroelektrîkî ya têkildar. Olsen, RB & Brown, DD High High Efficity Veguheztina germê ya germbûnê ji bo pîvandinên Pyroelektrîkî yên Pyroelektrîkî.Olsen, RB û Brown, DD veguherînek rasterast a germê ya germê di enerjiya elektrîkê de têkildar bi pîvandinên pyroelectric. Olsen, RB & Brown, DD 高效直接将热量转换为电能相关的热释电测量. Olsen, RB & Brown, DDOlsen, RB û Brown, DD veguherîna rasterast a germê ya germbûna elektrîkê ku bi pîvandinên Pyroelektrîkî ve girêdayî ye.Ferroelectrics 40, 17-27 (1982).
Pandya, S. et al. Enerjî û dendika hêzê di fîlimên ferronîkî yên nermîn de. Alma ya neteweyî. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
Smith, An & Hanrahan, BM Cascaded Pyroelektric Conversion: Optimizkirina qonaxa ferroelectric û windahiyên elektrîkê. Smith, An & Hanrahan, BM Cascaded Pyroelektric Conversion: Optimizkirina qonaxa ferroelectric û windahiyên elektrîkê.Smith, An û Hanrahan, BM Cascaded Pyroelektric Conversion: Veguheztina Ferroelectric Phase û Optimîzasyona Zirara Elektrîkî. Smith, An & Hanrahan, BM 级联热释电转换: 优化铁电相变和电损耗. Smith, An & Hanrahan, BMSmith, An û Hanrahan, BM Cascaded Pyroelectric Conversion: Optimization of Veguheztinên Qonaxa Ferroelectric û windahiyên elektronîkî.J. Serîlêdanê. Fizîk. 128, 24103 (2020).
Hoch, sr bikaranîna materyalên ferroelectric ku enerjiya germî veguherîne elektrîkê. doz. IEEE 51, 838-845 (1963).
Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Concaded PyroelEctric enerjîk. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Concaded PyroelEctric enerjîk.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM û Dullea, J. Cascade Pyroelectric Hêza Hêza. Olsen, RB, Bruno, Da, Briscoe, JM & Dullea, J.. Olsen, RB, Bruno, Da, Briscoe, JM & Dullea, J..Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM û Dullea, J. Concaded Pyroelectric Hêza Pyroelectric.Ferroelectrics 59, 205-219 (1984).
Shebanov, L. & Borman, K. li ser pêşeng-scandium çareseriyên zexm ên bi bandora elektrocalorîk a bilind re. Shebanov, L. & Borman, K. li ser pêşeng-scandium çareseriyên zexm ên bi bandora elektrocalorîk a bilind re.SHANBANOV L. B BORMAN K. Li ser çareseriyên zexm ên pêşeng-scandium tantalate bi bandorek elektrocalorîkî ya bilind. Shebanov, L. & Borman, K.. Shebanov, L. & Borman, K.Shebanov L. û Borman K. Li ser çareseriyên zexm ên scandium-scandium bi bandorek elektrocalorîkî ya bilind.Ferroelectrics 127, 143-148 (1992).
Em spas N. Furusawa, Y. inoue, û K. Honda ji bo alîkariya wan di afirandina MLC de. Pl, li, yn, aa, jl, up, vk, ob û ed spas ji bo piştgirîkirina vê xebatê (fnr) Bridges2021 / MS / 16282302 / Cecoha / Defay.
Wezareta Lêkolîn û Teknolojiyê, Enstîtuya Lûksembûrg ya Teknolojiyê (navnîş), Belvoir, Luksembûrg