|
початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Винаходи / Альтернативна енергетика / |
|
НАПІВПРОВІДНИКОВИЙ ПЕРЕТВОРЮВАЧ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
В ЕНЕРГІЮ ПОСТІЙНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ
Автор публікації: Зерно Анатолій Миколайович
Залиште коментар
Проблема сучасної енергетики полягає в тому, що виробництво електроенергії - джерела матеріальних благ людини, знаходиться в згубному протистоянні з його середовищем існування - природою і як результат цього - неминучість екологічної катастрофи.
Пошук і відкриття альтернативних, екологічно чистих, способів отримання електроенергії - найактуальніша завдання Людства.
Одним з джерел енергії, є природна навколишнє середовище: повітря атмосфери, води морів і океанів, які містять величезну кількість теплової енергії, одержуваної від Сонця.
Пропонується спосіб перетворення теплової енергії навколишнього середовища в енергію постійного електричного струму, заснований на контактних явищах між металом і напівпровідниками різного типу провідності.
Наведено: принципова схема перетворювача, технологічні умови виготовлення та короткий опис принципу роботи.
Перетворювач являє собою наступну принципову схему (див. Рис. 1).
де: П - кристал напівпровідника (кремній n-типу); р-n - перехід з контактним електричним полем Ек; М 1 - металевий контакт з р-областю (алюміній); М 2 - металевий контакт з n-областю (алюміній); d - глибина залягання р-n переходу (не більше 10 мкм); RH - опір навантаження зовнішньої ланцюга.
Принцип роботи перетворювача полягає в наступному.
Наприклад, робота виходу електрона з напівпровідника n-типу становить 4,25 еВ, р-типу - 5,25 еВ, з алюмінію - 4,25 еВ. Тому, контакт М 2 з напівпровідником n-типу є омічним і не впливає на роботу перетворювача, а контакт М1 з напівпровідником р-типу є инжектируются.
Під дією сил теплового руху і в результаті відмінності робіт виходу, електрони з металевого контакту М 1 будуть інжектованих в р-область напівпровідника. Частина електронів рекомбинирует з дірками р-області кристалу, а інша частина електронів буде перекидатися електричним полем р-n переходу Ек в n-область кристала. При цьому n-область напівпровідникового кристала і контакт М 2 будуть заряджатися негативно, а контакт М1, через відхід з нього електронів, - позитивно, що в підсумку призведе до виникнення різниці електричних потенціалів між контактами М 1 і М 2.
Потік електронів з М 1 в М 2 матиме місце до тих пір, поки зростаюче електричне поле між контактами не викличе зустрічний потік електронів з n-області в р-область кристала через зниження потенційного бар'єру р-n переходу. Коли ці струми електронів зрівняються, в ізольованому кристалі встановиться електричне та термодинамічна рівновага. При цьому між контактами М 1 і М 2 встановиться різниця потенціалів рівна половині контактної різниці потенціалів pn переходу (в даному випадку - 0,55В), що означає наявність між ними Е.Д.С. (Холостого ходу).
Якщо замкнути контакти М 1 і М 2 зовнішнім металевим провідником з опором Rн, то електричне та термодинамічна рівновага напівпровідникового кристала порушиться і в ланцюзі навантаження потече електричний струм I Rн. При цьому pn перехід буде охолоджуватися, т. К. Енергія електронів переходять з р-області в n-область напівпровідника буде збільшена за рахунок внутрішньої (теплової) енергії кристалічної решітки напівпровідника. Для підтримки в ланцюзі навантаження постійного по величині струму, до кристалу необхідно підводити теплоту від навколишнього середовища - Qo. c.
Версія для друку
Автор: Зерно Анатолій Миколайович
PS Матеріал захищений.
Дата публікації 04.04.2004гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.