Слоистый термоэмиссионный генератор Советский патент 1988 года по МПК H01J45/00 

со со со со ел

-о о

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Изобретение повышает КЩТ слоистого термоэмиссионного генератора, выполненного из чередующихся металлических слоев 1 и неметаллических слоев 2 из полупроводника или диэлектрика. Это обеспечивается за счет выбора оптимальной величины работы выхода в зоне омического контакта металлического и неметаллического слоев и увеличения проводимости неметаллического слоя за счет инжекции в него металлического слоя такого количества электронов, чтобы заметно не увеличивалась теплопроводность неметаллических слоев. Тепло подводится к системе подвода тепла 4 и отводится отводом 5,. Генерируемая электрическая энергия через внешнюю цепь 3 замыкается на нагрузку. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. SS ел

Фиг. 1

Изобретение относится к энергетик и может быть использовано для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую.

Цель изобретения - повышение КЩ слоистого термоэмиссионного генератора (ТЭГ), выполненного из чередующихся металлических слоев (МС) и неметаллических слоев (НС) полупро- водника или диэлектрика, за счет выбора оптимальной величины работы выхода в зоне омического контакта МС и НС и увеличения проводимости НС за счет впрыска в него из МС такого количества электронов, чтобы заметно не увеличивалась теплопроводность НС

На сЬиг. 1-3 схематически изображе ТЭГ.

ТЭГ состоит из чередующихся МС 1 и НС 2 с одинаковой или различной площадью поперечного сечения, внешней цепи 3, сисч см ч и 5 подвода и отвода тепла соо вегственно.

МС 1 выполнен из одинаковых или из двух разных материалов Аи В (фиг. 2) с тем, чтобы к НС прилегали либо одинаковые материалы (фиг. 2)j либо разные (фиг. 3). С целью уменьшения ni- pt:; ai;a температуры на МС и напряжения C }зыполняют из как можно более электро- ; теплопроводного материала, как можно меньшей толщины но не менее толщины спо ошности.

Тепло ло;;водится к системе подвода и отволмтсл системой 5 г Генерируемая ):1ек-;-роо1и ргия чгрез внешнюю цепь 3 замыкае гс:я на нагрузку.

Ф о р У - 1 а j 3 о С р е т е 1 и я

КТ,1п(10 IgT, Р(21пТ - - 9,2)КТ,, Дж,

где К - постоянная Больцмана, равная

1 ,38 Ю дж/К, .; - дифференциальная термоЭДС

слоя полупроводника или диэлектрика i-ro термоэмиссионного преобразователя, В/К, Т; - температура i-ro термоэмиссионного преобразователя. К; Ig - длина свободного пробега

электрона в материале полупроводника или диэлектрика, м;

TV; - теплопроводность полупроводника или диэлектрика i-ro термоэмиссионного преобразователя, Вт/см,

а толщину слоя из полупроводника или диэлектрика S выбирают из выражения

Ф . I е;

2 10 ехрС

2КТ)лПГ

- (6 7 8) -10

-9

М,

где ; - относительная диэлектрическая проницаемость полупроводника или диэлектрика 1-го термоэмиссионного преобразователя .

Л В

Фиг. 2

8 Л

.З